【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单晶生长，更具体地说，本专利技术涉及一种基于数字模拟的单晶炉液口用法。
技术介绍
1、单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备，液口距就是单晶炉中导流筒下沿口距单晶炉石英坩埚中熔硅液面的距离；
2、目前，在单晶制造的过程中，必须尽可能保证温度场温度梯度的稳定，才能得到稳定的结晶环境，上轴晶升与下轴埚升共同维系着结晶界面，液口距进行微调，加热器发热区位置固定，则高温区域固定，晶体结晶后上轴将其提升，石英坩埚上移保证结晶界面温度不变，通过分析结晶后不同长度温度梯度变化，工艺给定液口距sp值，由液口距sp与ccd液口距捕捉值的偏差进行下轴埚位的微调整；
3、目前直拉法单晶硅制造企业现有的液口距捕捉方式基于图像的显示值，根据图像的检测，进行液口距pid调整；
4、上述技术在生产大尺寸单晶硅棒时，导流筒下口内径与单晶硅棒距离较近，液口距捕捉区域接近晶棒光圈，ccd相机无法正常识别，进行液口距pid调节，等径后随着晶棒的生长，下轴埚位上升，液口距捕捉区域减小，液口距捕捉恢复正常，但等径头部液口距调节失控，直径影响单晶温度的控制、少子寿命、电阻率、氧含量等，提前结束单晶生长过程。
5、针对上述情况，本专利技术提出一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，解决单晶硅制造过程中等径晶棒头部液口距倒影模糊，无法正确捕捉的现象。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种基于
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，具体包括以下步骤:
3、步骤一、分析单晶在结晶后不同长度随温度梯度的变化，工艺给定液口距sp值，采用ccd相机对导流筒下沿口进行拍摄并获取导流筒在单晶液面的ccd液口距捕捉值，定义为ccd液口距；
4、步骤二、根据液口距sp值与ccd液口距的偏差进行下轴埚位的微调整，液口距偏差=液口距sp-ccd液口距的数值；
5、步骤三、在步骤一和步骤二的现有基础上，增设液口距计算值，具体步骤为：根据石英坩埚中已知数据，计算出单公斤硅溶液高度，将单晶的引肩、放肩和转肩阶段下轴坩埚内硅熔液的重量变化转换为高度，标定并定义熔接状态下实际液口距值为输入值，计算出当前熔硅液面到导流筒下沿的距离，标记为液口距计算值；
6、步骤四、将液口距计算值与液口距sp进行偏差比较，通过液口距pid调节下轴埚位上升速度，保证导流筒下沿到单晶炉石英坩埚熔硅液面距离符合工艺要求。
7、步骤五、待ccd相机液口距捕捉图像正常后，恢复图像捕捉,设定ccd液口距启用长度，待单晶生长至规定长度后，关闭液口距计算值，启用ccd液口距。
8、优选地，步骤三中，石英坩埚的已知数据为石英坩埚中上部的圆柱形状，提前测量的石英坩埚内径数据，计算公式为v=πr²h，v=m/ρ，h=m/πr²ρ。
9、优选地，在步骤三中，计算出当前熔硅液面到导流筒下沿的距离时，计算公式为，（液口距计算值）＝（熔接状态时液口距数值）-（引晶、放肩和转肩阶段下熔硅减少的高度）。
10、优选地，在步骤四中，计算公式为，液口距偏差=液口距sp-液口距计算值。
11、优选地，在步骤四中，将液口距计算值与液口距sp进行偏差比较时所处的环境为，等径阶段头部液口距捕捉异常时，启用液口距计算值。
12、优选地，在启用液口距计算值时，ccd液口距不参与计算。
13、优选地，述液口距为单晶炉中导流筒下沿口距单晶炉石英坩埚中熔硅液面的距离。
14、本专利技术的技术效果和优点：
15、本专利技术通过在原有基础上增加液口距计算值算法，解决了头部液口距无法捕捉的异常，降低了生产切换不同尺寸单晶时频繁更换备件的问题无新增硬件，费用低，通过偏差调节液口距pid，算法简单、使用方便，安全系数高，有效降低了事故率。
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1.一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.步骤五、待CCD相机液口距捕捉图像正常后，恢复图像捕捉。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：步骤三中，石英坩埚的已知数据为石英坩埚中上部的圆柱形状，提前测量的石英坩埚内径数据，计算公式为V=πr²h，V=m/ρ，h=m/πr²ρ。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：在步骤三中，计算出当前熔硅液面到导流筒下沿的距离时，计算公式为，（液口距计算值）＝（熔接状态时液口距数值）-（引晶、放肩和转肩阶段下熔硅减少的高度）。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：在步骤四中，计算公式为，液口距偏差=液口距SP-液口距计算值。
6.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：在步骤四中，将液口距计算值与液口距SP进行偏差比较时所处的环境为，等径阶段头部液口距捕捉异常时，启用液口距计算值。
7.根据权利要求1所述的一种基于数字模
8.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：还包括步骤六，设定CCD液口距启用长度，待单晶生长至规定长度后，关闭液口距计算值，启用CCD液口距。
9.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：所述液口距为单晶炉中导流筒下沿口距单晶炉石英坩埚中熔硅液面的距离。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.步骤五、待ccd相机液口距捕捉图像正常后，恢复图像捕捉。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：步骤三中，石英坩埚的已知数据为石英坩埚中上部的圆柱形状，提前测量的石英坩埚内径数据，计算公式为v=πr²h，v=m/ρ，h=m/πr²ρ。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：在步骤三中，计算出当前熔硅液面到导流筒下沿的距离时，计算公式为，（液口距计算值）＝（熔接状态时液口距数值）-（引晶、放肩和转肩阶段下熔硅减少的高度）。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字模拟的单晶炉液口用法，其特征在于：在步骤四中，计算公式为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亮亮，王建利，郭嘉伟，董智慧，
申请(专利权)人：乌海市京运通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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