[發明專利]一種多晶硅鑄錠爐及多測溫點監測多晶鑄錠籽晶高度方法

有效

• 申請號: 201410072367.4
• 申請日: 2014-03-01
• 公開（公告）號: CN103924295A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 曹建偉;傅林堅;葉欣;石剛;聶冰冰
• 申請（專利權）人: 浙江晶盛機電股份有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B28/06
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種多晶硅鑄錠爐，包括爐體，其特征在于，還包括隔熱籠、石墨護板、定向散熱塊、石墨支撐柱、紅外測溫儀、可編程邏輯控制器、熱電偶測溫儀、石英坩堝和加熱器；

所述隔熱籠吊裝在爐體上，定向散熱塊通過多個石墨支撐柱安裝于爐體內，石墨護板安裝于定向散熱塊的上表面，所述加熱器安裝于爐體上，并將石墨護板罩于該加熱器內，所述石英坩堝安裝于石墨護板內；

紅外測溫儀安裝于爐體的底部，在爐體、隔熱籠和定向散熱塊上依次設置貫穿孔以形成通道，使紅外測溫儀能夠探測石墨護板輻射的紅外線以檢測石英坩堝底部溫度；

熱電偶測溫儀安裝于石墨護板的底部，并依次通過爐體、隔熱籠和定向散熱塊上的貫穿孔，檢測石英坩堝底部溫度；可編程邏輯控制器分別通過各自導線與紅外測溫儀、熱電偶測溫儀相連，用于采集紅外測溫儀和熱電偶測溫儀的數據，進行運算處理。

2.根據權利要求1中所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述熱電偶測溫儀為R型熱電偶，測量范圍為0℃～1800℃，安裝于石英坩堝底部的中心區域。

3.根據權利要求1中所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述紅外測溫儀采用1um光譜響應，測量范圍為450℃～1740℃，分辨率0.1℃，安裝于石英坩堝底部的邊角區域。

4.一種基于權利要求1中所述多晶硅鑄錠爐的多測溫點監測多晶鑄錠籽晶高度方法，其特征在于，

在石英坩堝內部填裝有硅料，所述硅料包括籽晶硅料和原生多晶硅料，其中籽晶硅料位于石英坩堝底部，籽晶硅料的高度為30～50mm，原生多晶硅料覆蓋在籽晶硅料的上方；在石英坩堝底部的中心區域和邊角區域安裝的兩個測溫點，通過實時檢測石英坩堝底部溫度，同時配備有專門的可編程邏輯控制器，用于采集紅外測溫儀和熱電偶測溫儀的數據，進行運算處理，進而演算出籽晶高度H，單位為mm，滿足公式：

H=γ0(T-T0)σH0+∫0tγ1(T1n-T1(n-1))dt]]>

其中H₀是籽晶基礎高度，單位為mm；γ₀為中心熱電偶測量儀修正系數，數值范圍為0～1；γ₁為邊角紅外測量儀修正系數，數值范圍為0～1；T表示籽晶與溶液固液交接面溫度，單位為℃；T₀表示中心熱電偶測溫儀所測量的溫度，單位為℃；n表示當前時刻，間隔單位為分鐘；n-1，表示前一時刻，間隔單位為分鐘；T₁ⁿ表示邊角紅外測溫儀當前時刻所測量的溫度，單位為℃；T₁^（n‐1）表示邊角紅外測溫儀前一時刻所測量的溫度，單位為℃；σ表示硅料溫度隨距離的變化系數，單位為℃/mm；t表示時間，間隔單位為分鐘。