【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種直拉單晶生產中液面距的監測及報警方法，屬于單晶硅棒制備。
技術介紹
1、隨著半導體技術的飛速發展，對直拉單晶硅的生產效率及成本提出了更大的挑戰，實行“一人多機”可以大幅提高生產效率，降低人工成本。但也由此帶來了一些問題，人的精力是有限的，思維集中能力也是有限的，所以無法長時間保持精力集中，這樣就可能導致人員看管的一臺或多臺設備出現問題而無法及時發現。液面距作為直拉單晶生產過程中最重要的工藝參數之一，而液面距則需要靠堝跟比進行控制，即坩堝速度與晶升速度的比值。詳細地說，單晶生長過程中，在固液界面處會發生結晶，而晶升會控制單晶向上行進，為使固液界面處有充足的熔體發生結晶，那么承載熔體的坩堝也要相應的向上行進，以保證液面距恒定。堝跟比可以根據晶棒的直徑、固體硅的密度以及坩堝的內徑和熔體硅的密度進行計算。在拉晶過程中堝跟比設置不合適對單晶的質量有著極其重要的影響，甚至可能導致斷苞問題，因此須時刻關注。
2、專利文獻cn116288662a公開了一種控制直拉單晶液面距的方法，通過設置液位檢測裝置，通過每次移動裝置是否接觸液面去判定液面距，步驟較為繁瑣。專利文獻cn117166043a公開了一種控制直拉單晶液面距的方法，通過對比液面溫度與導流筒的位置數據進行計算，從而調整坩堝的位置。專利文獻cn112725884a公開了一種用于檢測直拉單晶生長過程中熔硅液面距離的裝置及方法，通過ccd捕捉的像素值模擬的液面距，實際生產中熱屏底部在加料過程中很容易濺硅，導致熱屏倒影分辨不清，另外觀察窗口氧化物遮擋視野亮度變化，像
技術實現思路
1、基于以上現有技術，本專利技術的目的在于提供一種直拉單晶生產中液面距的監測及報警方法，在提高生產效率的同時保持單晶的質量，避免發生單晶由于堝跟比設置不合適而導致的缺陷甚至斷苞問題。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種直拉單晶生產中液面距的監測及報警方法，其中，
4、在單晶爐爐蓋兩側視窗處設置兩個可移動的非接觸式紅外比色測溫儀；
5、在等徑生長開始時，移動兩個測溫儀對準單晶棒外周與熔體液面交界的固液界面處進行溫度測量并固定，從而標定正常溫度；
6、隨后將兩個測溫儀分別連接對應的微控制器，兩個微控制器分別讀取各自連接的紅外測溫儀輸出的溫度值，并進行高溫和低溫判斷；
7、兩個微控制器的高溫和低溫報警信號分別連接到邏輯與門，并對邏輯與門進行冗余設計，只有當兩個微控制器都檢測到異常溫度時，邏輯與門才會輸出信號，用于驅動蜂鳴器和相應的led燈，實現準確報警。
8、在等徑生長過程中，液面距過大或過小都會使紅外線光斑偏離光圈，從而導致測量溫度有所差異。具體地，液面距過大會導致紅外光斑打到單晶晶棒上，此時測得的實際溫度比標定正常溫度低；反之，測量溫度比標定溫度高則證明液面過近。因此，通過測溫儀測定的溫度監測來實現對液面距的監測。
9、進一步地，兩個測溫儀對稱設置在單晶爐爐蓋兩側，紅外線通過導流筒與單晶棒之間的間隙到達固液界面處。
10、進一步地，在等徑生長開始時，固定測溫儀，使其光斑準確定位在單晶外周的固液界面處。
11、進一步地，所述高溫為高于正常溫度2?℃以上（即正常溫度+2?℃以上）；所述低溫為低于正常溫度2?℃以上（即正常溫度–2?℃以下）。
12、本專利技術的優點在于：
13、本專利技術通過在直拉單晶爐結構中增設紅外測溫儀裝置實現液面距監測，通過設置測量點以及判斷測量點溫度來實現液面距監控，有效避免了“一人多機”容易產生的生產問題，在提高生產效率的同時也可以保持單晶的質量，避免發生單晶由于液面距不合適而導致的缺陷甚至斷苞問題。
14、本專利技術能夠實現單晶等徑生長過程中液面距的動態全程監控，并且操作簡單。
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1.一種直拉單晶生產中液面距的監測及報警方法，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，兩個測溫儀對稱設置在單晶爐爐蓋兩側，紅外線通過導流筒與單晶棒之間的間隙到達固液界面處。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在等徑生長開始時，固定測溫儀，使其光斑準確定位在固液界面處。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高溫為高于正常溫度2?℃以上；所述低溫為低于正常溫度2?℃以上。
【技術特征摘要】
1.一種直拉單晶生產中液面距的監測及報警方法，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，兩個測溫儀對稱設置在單晶爐爐蓋兩側，紅外線通過導流筒與單晶棒之間的間隙到達固液界面處。
3.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋健，劉樹通，王春磊，秦瑞鋒，李洋，閆志瑞，肖清華，
申請(專利權)人：山東有研艾斯半導體材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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