【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏材料生产，具体涉及一种用于cz单晶炉10吋单晶等径自动校准直径的方法。
技术介绍
1、单晶硅作为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件。目前单晶硅的生长技术主要有两种：区熔法和直拉法，其中直拉法(简称cz法)是目前更为普遍采用的方法。在直拉法制造单晶硅时，要将多晶硅置于石英坩埚中，经过高温使其熔化，然后籽晶由坩埚顶部降至熔化的多晶硅中，通过控制液面的温度，使熔化的籽晶在自身周围重新结晶，通过将籽晶快速向上提升，生成排列整齐的单晶硅棒。其中，10吋单晶采用36吋热场拉制，由于晶棒直径低于249mm则无法加工10吋方棒，因此晶棒的直径要求是下限不得低于249mm。生产中，判断晶棒直径不良的一个重要依据为：晶棒直径是否在250mm-254mm之间，如果不在，在判断为不良。因此，晶棒直径修正的基本目标是：250mm-254mm。而为了对产能的贡献实现最大化，则期望将晶棒直径修正至252±0.5mm这一理想范围，也称晶棒直径修正的最终目标。
2、现有的晶棒校准方法为：单晶炉通过等径开启直径闭环控制，通过安装于单晶炉上的相机的实时图像反馈获得晶棒的实际直径，当出现晶棒直径不合格的情况时，根据晶棒的实际直径与目标直径的差异确定需要修正的晶棒直径的尺寸，通过炉台自带的直径控制系统对晶棒直径进行修正。修正过程中，也是根据安装于单晶炉上的相机的实时图像反馈，来监控对晶棒直径进行的实时修正。
3、上述方法存在以下弊端：相机安装在单晶炉上，存在固定不紧的情况，当相机的位置和角度发生偏移后，x、y的坐
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于cz单晶炉10吋单晶等径自动校准直径的方法，可以克服相机导致的误差，使校准结果更加精准，可提高单晶晶棒产出良率。
2、为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种用于cz单晶炉10吋单晶等径自动校准直径的方法，包括：
4、获得晶棒重量；
5、通过晶棒重量直径计算公式获得晶棒的重量直径；
6、判断所述重量直径是否小于250mm或大于254mm；
7、如判断结果为是，则继续判断所述重量直径和显示直径的偏差是否大于临界值，如判断结果为是，将显示直径修正为与所述重量直径相同，然后采用炉台自带的直径控制系统进行直径校准，
8、所述显示直径为基于相机反馈的实时直径而显示出来的名义直径。
9、进一步的，所述显示直径＝原始直径×等径增益值+等径修正值，所述等径增益值和等径修正值为预先设定的参数，所述原始直径为所述相机实时反馈的直径。
10、所述炉台自带的直径控制系统进行直径校准，属于本领域常规手段，是通过在炉台自带的直径控制系统上预先设定等径增益值和/或等径修正值，由系统自动对相机反馈的原始直径进行校准。但是当相机发生偏移时，预先设定的等径增益值和/或等径修正值就不再适用于新的相机误差，因此，需要进行修正。
11、进一步的，所述晶棒重量直径计算公式为：m＝ρv＝ρπr2l，其中，m为晶棒重量；ρ为固体硅密度2.33g/cm3；l为晶棒长度；r为所述重量直径。
12、进一步的，所述将显示直径修正为与所述重量直径相同，包括：通过修改等径增益值和/或等径修正值进行自动修正。也就是包含三种方式：只修改等径增益值、只修改等径修正值，或同时修改等径增益值和/或等径修正值。
13、进一步的，所述临界值是0.3mm-0.6mm，优选0.5mm。
14、进一步的优选方案是：每间隔一个时间周期循环运行一次所述的自动校准直径的方法，优选的，所述计算周期为200min。
15、进一步的，在采用炉台自带的直径控制系统进行直径校准之后，还包括精校步骤：获得晶棒重量；通过晶棒重量直径计算公式获得晶棒的重量直径；判断所述重量直径是否在252±0.5mm范围内；如判断结果为是，则将显示直径修正为与所述重量直径相同，然后采用炉台自带的直径控制系统进行直径精校。
16、进一步的，在采用炉台自带的直径控制系统进行直径校准或精校之后，还包括：产出晶棒后，测量晶棒直径，评估校准是否有效，如判断结果为否，则排查原因，判断是重量直径计算有误还是测量晶棒直径时不够精确产生误差，必要时根据排查结果进行二次校准。
17、具体的，所述晶棒重量是通过称重器获得。本专利技术所述称重器的刻度精确到小数点后2位。
18、称重器用于复投加料时计算加料重量，以及埚内剩料重量，还用于整个单晶生长过程中的重量计算。单晶炉内的称重器是由称重传感器与单晶炉提拉装置连接，称重传感器将测量到的重量数据通过数据传输装置传输给控制系统，控制系统计算出晶棒重量以及剩料重量。
19、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
20、1、首先，本申请发现了显示直径偏差的技术问题，并创造性地提出了采用重量直径作为显示直径的修正目标，在本领域具有开创性的意义；
21、2、本专利技术在拉晶工艺流程中的等径过程中，利用晶棒重量直径计算公式计算重量直径，而不仅仅依赖相机的显示直径，提高了晶棒实时直径数值的精确度，从而为直径校准更加准确、有效，从而提高了晶棒产出良率；
22、3、本专利技术通过优化改进称重器，提高晶棒重量的精确度，从根本上提高了重量直径的准确度，进一步提高了10吋单晶硅棒显示直径偏差时的修正准确率，进而改善了校准效果。
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1.一种用于CZ单晶炉10吋单晶等径自动校准直径的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述晶棒重量直径计算公式为：m＝ρv＝ρπR2l，其中，m为晶棒重量；ρ为固体硅密度2.33g/cm3；l为晶棒长度；R为所述重量直径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示直径＝原始直径×等径增益值+等径修正值，所述等径增益值和等径修正值为人工设定的参数，所述原始直径为所述相机实时反馈的直径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的将显示直径修正为与所述重量直径相同，包括：通过修改炉台自带的直径控制系统中的等径增益值和/或等径修正值进行自动修正。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临界值是0.3mm-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每间隔一个时间周期循环运行所述方法。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，在采用炉台自带的直径控制系统进行直径校准之后，或者，如判断所述重量直径在250mm-254mm范围内，还包括精校
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在采用炉台自带的直径控制系统进行直径校准或精校之后，还包括：产出晶棒后，测量晶棒直径，评估校准是否有效，如判断结果为否，则排查原因，判断是重量直径计算有误还是测量晶棒直径时不够精确产生误差，必要时根据排查结果进行二次校准。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶棒重量是通过称重器获得。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述称重器的刻度精确到小数点后2位。
...【技术特征摘要】
1.一种用于cz单晶炉10吋单晶等径自动校准直径的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述晶棒重量直径计算公式为：m＝ρv＝ρπr2l，其中，m为晶棒重量；ρ为固体硅密度2.33g/cm3；l为晶棒长度；r为所述重量直径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示直径＝原始直径×等径增益值+等径修正值，所述等径增益值和等径修正值为人工设定的参数，所述原始直径为所述相机实时反馈的直径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的将显示直径修正为与所述重量直径相同，包括：通过修改炉台自带的直径控制系统中的等径增益值和/或等径修正值进行自动修正。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临界值是0.3mm-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每间隔一个时间周期循环运行所述方法。
7.根据权利要求1至6任一所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐志群，李超，乔乐，武辉，
申请(专利权)人：四川高景太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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