[实用新型]测量拉晶炉熔硅液面高度的结构及拉晶炉

说明书

本实用新型公开了一种测量拉晶炉熔硅液面高度的结构及拉晶炉，该结构包括固定在导流筒下部的辅助板、线性光源和摄像装置，辅助板接近导流筒中心的内侧面为平面，并且辅助板的内侧面垂直于熔硅液面，辅助板的内侧面的下边缘为水平线段，线性光源发出的线性光照射在辅助板和熔硅液面上，照射在辅助板的内侧面上的线性光与内侧面的下边缘之间的夹角为θ，夹角θ大于0度小于90度，照射在熔硅液面上的线性光能够反射到辅助板的内侧面上，摄像装置能够拍摄辅助板内侧面上的光线。本实用新型提供的测量拉晶炉熔硅液面高度的结构和拉晶炉能够提高对熔硅液面到导流筒底部距离测量的准确性,保证该距离处于预设范围，从而可以确保生产晶体的品质。

技术领域

本实用新型涉及单晶硅生产技术领域，尤其涉及一种测量拉晶炉熔硅液面高度的结构以及包括该结构的拉晶炉。

背景技术

目前生产单晶硅主要使用的是直拉法，直拉法是用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，形成单晶硅晶棒。随着单晶硅原材料品质要求的不断提高，晶棒中的晶体缺陷要求越来越严格。晶体内缺陷的形成和分布受到晶体生长的温度梯度的影响，而熔硅液面到导流筒底部的距离，即Me ltGap，会显著影响晶体生长的温度梯度。因此为了保证晶体的品质，在多晶硅熔料结束后要对Me lt Gap进行测量，使得熔硅液面到导流筒底部的距离处于预设范围。在后续晶棒提拉过程中，随着晶体的生长，坩埚内的熔液不断减少，熔硅液面会不断下降，与此同时坩埚要不断上升，为了保证熔硅液面到导流筒底部的距离处于预设范围，这需要对该距离进行实时准确地监控和调整。

现有的测量熔硅液面到导流筒底部距离的方法是在导流筒下部插入一根截面为圆形的石英吊钩，通过石英吊钩在熔硅液面的倒影成像原理进行测量。但该测量方法在实际测量过程会有一些不足：如在高温强辐射干扰下，在熔硅液面的倒影很不清楚；如液面的波动等，会影响倒影的形状；这些很大程度上影响了测量的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量拉晶炉熔硅液面高度的结构，能够提高对从熔硅液面到导流筒底部的距离测量的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种测量拉晶炉熔硅液面高度的结构，包括固定在导流筒下部的辅助板、安装在拉晶炉上的线性光源和摄像装置，所述辅助板接近导流筒中心的内侧面为平面，并且所述辅助板的内侧面垂直于熔硅液面，所述辅助板的内侧面的下边缘为水平线段，所述线性光源发出的线性光的一部分能够照射在所述辅助板的内侧面上，另一部分能够照射在所述熔硅液面上，照射在所述辅助板的内侧面上的线性光与内侧面的下边缘之间的夹角为θ，夹角θ大于0度小于90度，照射在所述熔硅液面上的线性光能够反射到所述辅助板的内侧面上，所述摄像装置能够拍摄所述辅助板的内侧面上的光线。

优选地，所述辅助板为平面薄板。

优选地，所述辅助板采用石英片或石墨片制作。

优选地，所述辅助板的上端固定有横板，所述横板垂直于所述辅助板，所述辅助板通过横板固定在所述导流筒上。

优选地，所述夹角θ大于30度小于60度。

优选地，所述线性光源为线性激光源。

优选地，所述线性光源安装在拉晶炉的炉盖上。