本公開涉及單晶生長，具體地，涉及用于拉晶爐的控制方法、控制系統(tǒng)和拉晶爐。

背景技術：

1、在直拉法制造單晶硅的過程中，隨著晶棒的不斷拉出，坩堝內(nèi)的硅熔液的液面會相應地下降，對此，需要提升坩堝以補償液面的下降。為了確保單晶硅的高質(zhì)量生長，在拉晶過程中需要對硅溶液的液位進行精確控制。在液位控制中，導流筒與液面之間的距離或稱液位間距是用于監(jiān)控液位水平的關鍵指標。

2、在測量液位間距時，目前普遍采用非接觸式測量技術，例如倒影法。常規(guī)操作通常涉及在導流筒上安裝定位銷。首先，在定位銷上選擇一個特定的捕捉點。然后，使用安裝在拉晶爐上的圖像采集設備來獲取包含該捕捉點及其在液面上的倒影的圖像。隨后，通過對獲取的圖像進行分析，以得到液位間距。

3、然而，在拉晶過程中，由于爐內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化，不同時間點的測量條件可能不一致，例如爐內(nèi)的氣體流動狀態(tài)和光線條件等可能會有所差異。這些差異可能會對倒影的清晰度、圖像的質(zhì)量等造成影響。因此，基于單個捕捉點來測量液位間距可能會引起誤差，這會影響拉晶過程中液位控制的精確性，進而對晶棒生長的質(zhì)量造成不利影響。

技術實現(xiàn)思路

1、本部分提供本公開的總體概要，而不是對本公開的全部范圍或所有特征的全面公開。

2、本公開的目的在于提供一種能夠在拉晶過程中實現(xiàn)更精確的液位控制的用于拉晶爐的控制方法、用于拉晶爐的控制系統(tǒng)和拉晶爐。

3、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種用于拉晶爐的控制方法，其包括：

4、在硅溶液的液面的上方選取能夠在液面上形成倒影的多個捕捉點；

5、獲取顯示多個捕捉點和其相應的多個倒影點的第一圖像；

6、根據(jù)第一圖像確定拉晶爐的導流筒與液面之間的距離；以及

7、根據(jù)距離和預定距離調(diào)整拉晶爐的坩堝的升速。

8、在一些實施方式中，根據(jù)第一圖像確定拉晶爐的導流筒與液面之間的距離可以包括：

9、根據(jù)第一圖像中每個捕捉點與相應的倒影點之間的第一像素距離獲取導流筒與液面之間的相應的多個距離，并根據(jù)多個距離的平均值確定導流筒與液面之間的距離。

10、在一些實施方式中，根據(jù)第一圖像中每個捕捉點與相應的倒影點之間的第一像素距離獲取導流筒與液面之間的相應的多個距離可以包括：

11、根據(jù)第一像素距離以及與每個捕捉點對應的映射因子獲取多個距離，其中，映射因子根據(jù)顯示每個捕捉點與相應的倒影點的第二圖像中每個捕捉點與相應的倒影點之間的第二像素距離和預定距離而確定。

12、在一些實施方式中，多個捕捉點可以在拉晶爐的導流筒和/或設置在導流筒上的定位銷上選取。

13、在一些實施方式中，多個捕捉點可以在導流筒的底面上和/或設置在導流筒上的定位銷的底面上選取。

14、在一些實施方式中，坩堝的升速可以通過pi控制算法來進行調(diào)整。

15、在一些實施方式中，控制方法可以在拉晶的等徑階段進行。

16、在一些實施方式中，第一圖像可以通過根據(jù)所拉制的晶棒在等徑階段的各個長度進行曝光度的調(diào)整而獲得。

17、根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種用于拉晶爐的控制系統(tǒng)，包括：

18、獲取單元，其配置成用于獲取顯示多個捕捉點和其相應的多個倒影點的第一圖像，其中，多個捕捉點在硅溶液的液面的上方選取并能夠在液面上形成倒影；

19、處理單元，其配置成用于根據(jù)第一圖像確定拉晶爐的導流筒與液面之間的距離；以及

20、控制單元，其配置成用于根據(jù)距離和預定距離調(diào)整拉晶爐的坩堝的升速。

21、根據(jù)本公開的第三方面，提供了一種拉晶爐，其包括根據(jù)本公開的第二方面的用于拉晶爐的控制系統(tǒng)。

22、根據(jù)上述技術方案，通過采取多個捕捉點用于液位間距的測量，有效地減少了由爐內(nèi)測量條件的不穩(wěn)定性帶來的測量結(jié)果的波動和偏差，使得液位間距的測量結(jié)果更加準確和可靠，由此能夠提升拉晶過程中液位控制的精確性，保證了拉晶品質(zhì)的穩(wěn)定。

技術特征：

1.一種用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述第一圖像確定所述拉晶爐的導流筒與所述液面之間的距離包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一圖像中每個捕捉點與相應的倒影點之間的第一像素距離獲取所述導流筒與所述液面之間的相應的多個距離包括：

4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，所述多個捕捉點在所述拉晶爐的所述導流筒和/或設置在所述導流筒上的定位銷上選取。

5.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，所述多個捕捉點在所述導流筒的底面上和/或設置在所述導流筒上的定位銷的底面上選取。

6.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，所述坩堝的升速通過pi控制算法來進行調(diào)整。

7.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，所述控制方法在拉晶的等徑階段進行。

8.根據(jù)權利要求7所述的用于拉晶爐的控制方法，其特征在于，所述第一圖像通過根據(jù)所拉制的晶棒在所述等徑階段的各個長度進行曝光度的調(diào)整而獲得。

9.一種用于拉晶爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種拉晶爐，其特征在于，包括根據(jù)權利要求9所述的用于拉晶爐的控制系統(tǒng)。

技術總結(jié)
本公開涉及一種用于拉晶爐的控制方法、控制系統(tǒng)及拉晶爐。用于拉晶爐的控制方法包括：在硅溶液的液面的上方選取能夠在液面上形成倒影的多個捕捉點；獲取顯示多個捕捉點和其相應的多個倒影點的第一圖像；根據(jù)第一圖像確定拉晶爐的導流筒與液面之間的距離；以及根據(jù)距離和預定距離調(diào)整拉晶爐的坩堝的升速。通過本公開的用于拉晶爐的控制方法，能夠在拉晶過程中實現(xiàn)更精確的液位控制。

技術研發(fā)人員：楊文武,楊澤欣,彭標
受保護的技術使用者：西安奕斯偉材料科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6