[发明专利]一种直拉硅单晶的自动调温方法

权利要求书

1.一种直拉硅单晶的自动调温方法，用于引晶之前自动调节液面温度，其特征在于，包括温度调节过程和温度稳定过程，所述温度调节过程包括以下步骤：

设定功率初始设定值Pi；

设定目标温度值Ts：控制系统自动记录前N次相同工艺条件下的引晶温度，并做平均值处理，作为目标温度值Ts，其中N≥2；

以t为固定周期，测量液体表面实际温度T；

计算实际温度T与目标温度Ts的差值ΔT；

设定ΔT波动的给定范围，判断ΔT是否在给定范围，若ΔT在给定范围内，控制调温过程进入温度稳定过程，若ΔT不在给定范围内，依据ΔT自动调节功率，进而调节液面温度；

所述依据ΔT自动调节功率包括依据ΔT计算固定周期t内的功率调节量ΔPower及功率设定值Pr，并输出功率设定值Pr；

所述功率设定值Pr的计算公式为

Pr＝Pi+ΔPower；

依据ΔT，采用PID算法或偏差算法计算所述功率调节量ΔPower；

所述PID算法的计算公式为，

其中P、I、D代表调节参数；

所述偏差算法的计算公式为，

ΔPower＝ΔT*a

其中a为偏差系数，取值范围为-100-0。

2.根据权利要求1所述的直拉硅单晶的自动调温方法，其特征在于，设定所述温度稳定过程目标持续时间为t1，实际温度稳定过程持续时间为t2，

当t2≥t1时，自动进入引晶阶段；

当t2＜t1时，进行温度调节过程，直到进入引晶阶段。

3.根据权利要求2所述的直拉硅单晶的自动调温方法，其特征在于，所述t1范围为20-30min。

4.根据权利要求1所述的直拉硅单晶的自动调温方法，其特征在于，所述差值ΔT的计算公式为：ΔT＝T-Ts，所述差值ΔT的给定范围为±8℃。

5.根据权利要求1所述的直拉硅单晶的自动调温方法，其特征在于，所述t范围为100-3000s。

6.根据权利要求1所述的直拉硅单晶的自动调温方法，其特征在于，测量所述液体表面实际温度T时，以硅熔体液面中心为圆心，以目标晶体直径为直径范围作为温度测量位置范围，确定所述温度测量位置范围内任意一点作为固定点，测量液面温度。

7.根据权利要求6所述的直拉硅单晶的自动调温方法，其特征在于，测量所述液体表面实际温度T包括步骤：通过CCD摄像头捕捉所述固定点的液面图像，利用所述液面图像的灰度值与温度值的线性关系得出实际温度T。