[实用新型]一种快速确定稳温埚位单晶炉

说明书

本实用新型提供一种快速确定稳温埚位单晶炉，包括炉盖和炉体，在炉盖外壁设有CCD摄像机，在炉体内部设有导流筒、石英坩埚和籽晶，在炉体外侧设有与CCD摄像机电连接的显示器，CCD摄像机置于导流筒斜上方一侧，在炉盖外壁设有用于固定所述CCD摄像机的固定装置，固定装置并行于炉盖外壁并使CCD摄像机垂直于炉盖外壁设置；籽晶和导流筒投影同轴置于显示器图形界面内并形成几何图形，石英坩埚内硅液面投影置于籽晶和导流筒投影之间并远离籽晶投影一侧设置；籽晶投影与显示器图形界面中心重合。本实用新型可快速找到稳温埚位的位置，精准度高且适普性强，不仅能保证单晶生长稳定而且还降低单晶晶线断棱次数，提高生产效率，保证产品质量。

技术领域

本实用新型属于直拉硅单晶拉制技术领域，尤其是涉及一种快速确定稳温埚位单晶炉。

背景技术

CZ法生长硅单晶工艺过程包括装料、熔料、稳温、引晶、放肩、转肩、等径和收尾，熔料过程就是硅料熔化过程，而硅料全部熔化后，熔体必须稳定一段时间以达到熔体温度和熔体流动的稳定，这一过程即为稳温。如果温度过低，籽晶会沿液面凝固，温度过低熔接不充分缩颈后将很难生长出合格的单晶；如果温度过高就会熔断籽晶，无法正常引晶。在稳温过程中需要确定稳温埚位，即导流筒下沿与熔硅液面的距离，若埚位偏低，引晶较为困难，晶体成晶率低；若埚位偏高，在等径过程中容易发生液面抖动，造成晶体断棱；故，稳温埚位对稳温温度的控制有直接影响，决定着后续引晶能否成功、长晶是否顺利，是单晶硅棒拉制的关键工艺。

中国专利CN109829638A公开了一种基于图像的埚位控制装置和方法，埚位的确定是根据被捕捉信号点之间的像素值与系数相乘所得。而这种方法，对于捕捉信号点是需要依赖经验进行确定，确定捕捉点后再通过CCD摄像机采集炉内光信号，经过信号转换最终输出像素值，这种方法无法量化。对于不同炉台、不同时间确定稳温埚位的结果，相差较大且不稳定，稳温过程的控制能力不足，影响单晶正常成晶，严重时会增加单晶晶线断棱的次数，无法保证产品质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种快速确定稳温埚位单晶炉，解决了现有技术中需人工凭经验来确定稳温埚位导致单晶成晶率低的技术问题，本实用新型可快速找到稳温埚位的位置，精准度高且适普性强，不仅能保证单晶生长稳定而且还降低单晶晶线断棱次数，提高生产效率，保证产品质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种快速确定稳温埚位单晶炉，包括炉盖和炉体，在所述炉盖外壁设有CCD摄像机，在所述炉体内部设有导流筒、石英坩埚和籽晶，在所述炉体外侧设有与所述CCD摄像机电连接的显示器，其中：

所述CCD摄像机置于所述导流筒斜上方一侧，在所述炉盖外壁设有用于固定所述CCD摄像机的固定装置，所述固定装置并行于所述炉盖外壁并使所述CCD摄像机垂直于所述炉盖外壁设置；

所述籽晶和所述导流筒投影同轴置于所述显示器图形界面内并形成几何图形，所述石英坩埚内硅液面投影置于所述籽晶和所述导流筒投影之间并远离所述籽晶投影一侧设置；

所述籽晶投影与所述显示器图形界面中心重合。

进一步的，所述显示器图形界面为正方形结构，所述导流筒投影相对于所述显示器图形界面中心轴线对称设置。

进一步的，所述硅液面投影相对于所述显示器图形界面纵向中心轴线对称设置。

进一步的，所述导流筒投影水平直径两端点分别距离所述显示器图形界面纵向边界的长度相同。

进一步的，所述导流筒投影水平直径两端点距离所述显示器图形界面纵向边界的长度均为0-10mm。

进一步的，所述显示器图形界面任一对角线分别与所述硅液面投影和所述导流筒投影的连接点直线距离为一定值。