本申请公开了一种晶棒直径测量装置及测量方法，涉及单晶硅制备的技术领域，晶棒直径测量装置包括安装板、固定机构和测量机构，固定机构和测量机构均设置在安装板上；安装板上开设有若干个用于放置晶棒的安装槽，若干组固定机构沿安装槽长度方向间隔排布在安装槽两侧，测量机构设置在安装槽两侧且与固定机构交替间隔排布。本申请中的晶棒直径测量方法包括：S1：将两个限位环向远离安装槽的方向转动并将安装板调整为竖直状态；S2：提拉晶棒至安装槽内，通过第一托板、第二托板和固定机构对晶棒进行固定；S3：将安装板调整为水平状态；S7：利用测距传感器对晶棒直径进行测量。本申请能够对从冷却炉中提拉出来的晶棒直径进行检测。检测。检测。
【技术实现步骤摘要】
一种晶棒直径测量装置及测量方法
[0001]本申请涉及单晶硅制备的
，尤其是涉及一种晶棒直径测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]直拉法硅单晶生长过程属于一个多晶硅熔液转变为单晶硅固体的固液相变过程。首先，将多晶硅原料装于石英坩埚内，坩埚上方有一可旋转和升降的籽晶杆，杆的下端有一夹头，其上捆上一根籽晶。原料被加热器熔化后，将籽晶插入到高温硅熔体表面，使得籽晶与硅熔液熔接，在合适的热场环境下，通过转动并缓慢向上提拉籽晶，并经过引晶、缩颈、放肩、转肩、等径生长和收尾等过程，从而完成单晶硅的生长。
[0003]传统的Cz单晶炉在完成一炉原料拉晶生产后，需要为晶棒的取出做很多繁杂的工作，包括冷却、牵引室移动、人工保护晶棒下降、晶棒放入存放装置中、晶颈剪断、运晶小车移动、天车吊取晶棒转运、晶棒成品车储放、单晶硅棒测量等工序。
[0004]目前，单晶棒在拉制结束后，需要对其直径进行测量，通过测得的直径来控制后续拉制过程中的长晶参数，以便更好地控制晶棒的品质。由于单晶硅棒在进入到下一工序之前必须要进行测量并备案，虽然在硅棒生长时对单晶棒的直径进行了初步测量，但是在冷却后，由于温度变化会造成晶棒的尺寸发生微变，因此需要对单晶棒的直径再次进行检测。
技术实现思路
[0005]为了对从冷却炉中提拉出来的晶棒直径进行检测，本申请提供一种晶棒直径测量装置及测量方法。
[0006]本申请提供一种晶棒直径测量装置，采用如下的技术方案：一种晶棒直径测量装置，包括安装板、固定机构和测量机构，所述固定机构和所述测量机构均设置在所述安装板上；所述安装板上开设有若干个用于放置晶棒的安装槽，所述固定机构的数量为若干组，若干组所述固定机构沿所述安装槽长度方向间隔排布在所述安装槽两侧，所述测量机构设置在所述安装槽两侧且与所述固定机构交替间隔排布；每组所述测量机构包括测量驱动件和测距传感器，所述测距传感器与对应的所述测量驱动件输出轴连接，所述安装槽两侧的所述测距传感器能够在对应的所述测量驱动件的驱动下朝向对侧的所述测距传感器移动。
[0007]通过采用上述技术方案，安装槽用于放置晶棒，当晶棒冷却后被提拉至安装槽内时，通过固定机构将晶棒进行固定限位。然后测量驱动件带动测距传感器相向靠拢，并与晶棒的两侧接触，当测距传感器发射的红外线信号照射到物体表面时,部分信号会被反射回传感器。因此两个测距传感器同时工作，能够测得晶棒侧壁上最接近相应测距传感器的两点之间的距离，从而实现晶棒直径的测量。
[0008]可选的，所述固定机构包括第一固定组件、第二固定组件和限位组件，所述第一固
定组件和所述第二固定组件分别设置在所述安装槽的两侧，所述限位组件包括两个相对设置的限位环，每个所述限位环的一端与所述第一固定组件或所述第二固定组件连接，另一端相向靠拢并朝向所述安装槽内延伸。
[0009]通过采用上述技术方案，两个限位环共同围成一个半圆形，在将晶棒放置在安装槽后，能够对晶棒进行限位。
[0010]可选的，所述第一固定组件包括驱动轴、第一压紧块和第一锁紧件，所述驱动轴轴向与所述安装板平面方向垂直，所述第一压紧块与对应的所述限位环连接，所述第一压紧块转动套设在所述驱动轴外侧，所述第一锁紧件套设在所述驱动轴外侧并与所述驱动轴螺纹连接，所述第一锁紧件位于所述第一压紧块远离所述安装板的一侧并能够与所述第一压紧块抵接。
[0011]通过采用上述技术方案，当转动第一锁紧件，第一锁紧件能够沿驱动轴轴向运动，从而带动第一压紧块也沿驱动轴轴向进行运动。当第一锁紧件向靠近安装板的方向运动时，第一压紧块也被带动向安装板的方向运动，从而使得两个限位环向安装槽的方向运动，实现对晶棒的压紧过程；反之则松开。
[0012]另外，当晶棒安装至安装槽之前，可转动第一压紧块，使得两个限位环朝向一侧转动，形成供晶棒穿过的让位空间，从而使得晶棒可以沿安装槽径向安装，无需由安装槽顶端逐一穿过所有的限位环。提高了晶棒安装的便利性。
[0013]可选的，所述固定机构还包括传动杠杆，所述传动杠杆转动设置在所述安装板内并能沿所述安装板厚度方向摆动，所述第一固定组件和所述第二固定组件设置在所述传动杠杆的两端；所述第二固定组件包括第二压紧块和从动轴，所述从动轴轴向与所述安装板平面方向垂直，所述第二压紧块与对应的所述限位环连接；所述驱动轴远离所述第一压紧块的一端与所述传动杠杆铰接，所述从动轴远离所述第二压紧块的一端与所述传动杠杆铰接；当所述驱动轴朝向远离所述传动杠杆的一端运动时，所述从动轴朝向靠近所述传动杠杆的方向运动。
[0014]通过采用上述技术方案，传动杠杆用于实现力的传动。当转动第一固定组件的第一锁紧件使得第一压紧块向下运动时，由于第一锁紧件与驱动轴螺纹连接，当驱动轴相对第一锁紧件向上运动，从而带动传动杠杆靠近驱动轴的一端向上摆动，因此靠近从动轴的一端则向下摆动。因此，当转动第一锁紧件时，第一压紧块和第二压紧块均能同时实现向下压紧的动作，使得晶棒被固定在安装槽内。
[0015]可选的，所述第一固定组件和所述第二固定组件还包括弹性复位件，所述弹性复位件一端与所述第一压紧块或所述第二压紧块底部连接，另一端与所述安装板连接。
[0016]通过采用上述技术方案，弹性复位件用于使第一压紧块或第二压紧块复位，当回转第一锁紧件或第二锁紧件时，在弹性复位件的作用下第一压紧块和第二压紧块均能朝向远离安装槽的方向运动，从而使得对应的限位环朝向远离晶棒的方向运动，放松晶棒。
[0017]可选的，晶棒直径测量装置还包括翻转支撑机构，所述翻转支撑机构包括支撑架和摆动组件，所述安装板一端与所述支撑架一侧转动连接，所述摆动组件设置在所述安装板与所述支撑架之间，所述摆动组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端转动
连接在所述支撑架上，另一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与所述安装板铰接。
[0018]通过采用上述技术方案，在摆动组件的作用下，安装板可实现竖向状态和水平状态的切换。当需要将晶棒提拉至安装槽内时，使得安装板竖向设置；当需要测量单晶硅棒直径或进一步转移晶棒时，将安装板调整为水平状态，并进而测量单晶硅棒的直径。同时，水平放置的晶棒具有更好的稳定性，因此水平状态下测量有利于提高直径测量的准确性。
[0019]可选的，所述支撑架上设置有若干个用于对所述安装板进行限位的限位支座，每个所述限位支座上均开设有限位槽；所述翻转支撑机构还包括转向组件，所述转向组件包括连接杆，所述连接杆沿支撑架长度方向设置，所述连接杆的两端均设置有限位挡板，当沿所述支撑架长度方向移动所述连接杆时，所述限位挡板能够朝向所述限位槽槽口方向移动。
[0020]通过采用上述技术方案，通过移动连接杆，带动相应的限位挡板移动至限位槽槽口处，能够使得安装板的端部被限位在限位槽内，从而提高翻转过程中的稳定性，同时，通过调节连接杆的移动方向，使得支撑架不同侧的限位挡板进行移动，能够使得安装板不同侧作为转动轴，朝不同侧翻转。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶棒直径测量装置，其特征在于：包括安装板（1）、固定机构（3）和测量机构（4），所述固定机构（3）和所述测量机构（4）均设置在所述安装板（1）上；所述安装板（1）上开设有若干个用于放置晶棒的安装槽（11），所述固定机构（3）的数量为若干组，若干组所述固定机构（3）沿所述安装槽（11）长度方向间隔排布在所述安装槽（11）两侧，所述测量机构（4）设置在所述安装槽（11）两侧且与所述固定机构（3）交替间隔排布；每组所述测量机构（4）包括测量驱动件（41）和测距传感器（42），所述测距传感器（42）与对应的所述测量驱动件（41）输出轴连接，所述安装槽（11）两侧的所述测距传感器（42）能够在对应的所述测量驱动件（41）的驱动下朝向对侧所述测距传感器（42）移动。2.根据权利要求1所述的一种晶棒直径测量装置，其特征在于：所述固定机构（3）包括第一固定组件（31）、第二固定组件（32）和限位组件（34），所述第一固定组件（31）和所述第二固定组件（32）分别设置在所述安装槽（11）的两侧，所述限位组件（34）包括两个相对设置的限位环（341），每个所述限位环（341）的一端与所述第一固定组件（31）或所述第二固定组件（32）连接，另一端相向靠拢并朝向所述安装槽（11）内延伸。3.根据权利要求2所述的一种晶棒直径测量装置，其特征在于：所述第一固定组件（31）包括驱动轴（311）、第一压紧块（312）和第一锁紧件（313），所述驱动轴（311）轴向与所述安装板（1）平面方向垂直，所述第一压紧块（312）与对应的所述限位环（341）连接，所述第一压紧块（312）转动套设在所述驱动轴（311）外侧，所述第一锁紧件（313）套设在所述驱动轴（311）外侧并与所述驱动轴（311）螺纹连接，所述第一锁紧件（313）位于所述第一压紧块（312）远离所述安装板（1）的一侧并能够与所述第一压紧块（312）抵接。4.根据权利要求3所述的一种晶棒直径测量装置，其特征在于：所述固定机构（3）还包括传动杠杆（33），所述传动杠杆（33）转动设置在所述安装板（1）内并能沿垂直于所述安装板（1）平面方向摆动，所述第一固定组件（31）和所述第二固定组件（32）设置在所述传动杠杆（33）的两端；所述第二固定组件（32）包括第二压紧块（322）和从动轴（321），所述从动轴（321）轴向与所述安装板（1）平面方向垂直，所述第二压紧块（322）与对应的所述限位环（341）连接；所述驱动轴（311）远离所述第一压紧块（312）的一端与所述传动杠杆（33）铰接，所述从动轴（321）远离所述第二压紧块（322）的一端与所述传动杠杆（33）铰接；当所述驱动轴（311）朝向远离所述传动杠杆（33）的一端运动时，所述从动轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，
申请(专利权)人：山西东明光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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