[实用新型]多晶炉铸锭测长晶装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶炉铸锭测长晶装置。

背景技术

目前行业内部使用的工艺方法为：多晶炉装料后，加热融化，测量融化底部硅料高度后转长晶、退火、冷却。目前行业内使用的是石英棒高度差法测量底部硅料高度。由于硅料固体变为液体的体积发生变化，同质量的硅料固体体积是液体体积的1.1倍。

传统的工艺测量坩埚内底部硅料预留的方法是用石英棒插入硅液中的高度差法测量，该种方法测量，不能一次测量就能达到需要的高度，需要多次测量来找出需要的底部硅料高度，由于石英棒是比较脆弱，在实际操作过程中有发生石英棒断裂的危险，如果石英棒断裂掉进硅液会影响硅锭的成品率。石英棒在高温下容易发生软化，石英棒会变得弯曲，测量硅料底部的高度会变的不准确，还需要经常更换石英棒。 因此寻求一种测量精度高，安全系数高的多晶炉铸锭测长晶装置尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种测量精度高，安全系数高的多晶炉铸锭测长晶装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多晶炉铸锭测长晶装置，它包括多晶炉炉体，多晶炉炉体的顶部设置有一个观察视窗，观察视窗上方的多晶炉炉体上设置有一个固定支架，固定支架上向下设置有一个液位测量仪。

作为一种优选，所述多晶炉炉体的顶部设置有一个透明罩壳，所述罩壳的底部与多晶炉炉体的顶部通过螺纹连接或者卡扣连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

坩埚内装满硅料，再投入铸锭炉，在加热融化过程中，硅料由固体变为液体，体积变小，硅液的液面线在下降。采用本实用新型通过测量液面的高度来判断底部硅料高度，达到理想高度后，程序自动转到下一步硅液长晶，不需要石英棒高度差法测量，从而减少了人员的工作量和测量带来的风险，测量精度高，安全系数高，实现了产品加工的自动化。本实用新型多晶炉铸锭测长晶装置具有测量精度高，安全系数高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：

多晶炉炉体1

观察视窗2

固定支架3

液位测量仪4

加热器5

硅液6

保温毡7

罩壳8。

具体实施方式

参见图1，本实用新型涉及的一种多晶炉铸锭测长晶装置，它包括多晶炉炉体1，多晶炉炉体1的顶部设置有一个观察视窗2，观察视窗2上方的多晶炉炉体1上设置有一个固定支架3，固定支架3上向下设置有一个液位测量仪4。固定支架3可以自由升降，根据要求调解高度。

多晶炉炉体1的顶部设置有一个透明罩壳8，罩壳8的底部与多晶炉炉体1的顶部通过螺纹连接或者卡扣连接，罩壳8具有保护观察视窗2以及液位测量仪4的功能。

多晶炉炉体1内设置有硅液容器，硅液容器内设置有硅液6，硅液容器的顶部设置有加热器5，硅液容器的外部设置有保温毡7。

液位测量仪4选用MSE-ML30　、MSE-RT20、 MSE-LT150或者其他型号。

液位测量仪采用相位比较原理进行测量。液位测量仪的激光传感器发射不同频率的可见激光束，然后接收从被测物返回的散射激光，将接收到的激光信号与参考信号进行比较，最后用微处理器计算出相应相位偏移所对应的物体间距离，可以达到mm 级测量精度。

本实用新型多晶炉铸锭测长晶装置的使用方法为：在装满硅料的坩埚铸锭过程中，在熔化阶段后期开启液位测量仪开始测量硅液液面的高度来计算坩埚底部没有熔化的硅料高度，计算不准确的情况下，可以用石英棒插入的高差法来校准液面的高度，当到达液面高度的确定值后，液位测量仪发出触发信号，铸锭炉程序跳转下一步多晶炉进入长晶程序。该液位测量仪安装在铸锭炉顶部观察视窗上部，液位测量仪，发射出的激光束穿过观察窗照射到硅液上，硅液发生散射，激光回到测量仪器中，用微处理器计算硅液的高度。根据高度判断是否可以进入下一步程序。 高度符合要求后，工艺程序由熔化进入长晶阶段。

液位测量仪的测量反馈是对多晶炉程序熔化阶段转下一步长晶阶段的操作进行保护。测量液位安装在铸锭炉顶部中央观察窗上部，液位测量仪测的激光发色点和中央观察的圆心同心，中心距离误差小于3mm，测量液位的零点与观察窗的高度为h1。多台设备安装时h1误差小于0.3mm。铸锭炉投入硅料后，传统800kg的硅料，液位测量仪开始工作的时间为工艺开始运行时间18h开始不间断测量。第一炉液位测量仪校准高度后h2，后期工作时h2的误差小于±1mm。测量值到达目标值后，液位测量仪发出信号，铸锭炉程序跳转下一步工艺配方，液位测量仪停止工作，测量工作完成。