[發明專利]一種監測熔體液面位置的方法、系統及計算機存儲介質

在審

• 申請號: 202110679842.4
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113403680A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 李昊
• 申請（專利權）人: 西安奕斯偉硅片技術有限公司;西安奕斯偉材料科技有限公司
• 主分類號: C30B15/26
• 分類號: C30B15/26;C30B29/06
• 代理公司: 西安維英格知識產權代理事務所(普通合伙) 61253
• 代理人: 李斌棟;沈寒酉

1.一種監測熔體液面位置的方法，其特征在于，所述方法應用于導流筒底部設置有L型石英柱的拉晶爐，其中，所述石英柱的底端豎直向下垂直于待測液面，且低于所述導流筒的最低點，所述方法包括：

從所述待測液面與所述石英柱底端接觸開始，按照設定的單次下降距離多次下降所述待測液面后，獲取所述待測液面和所述石英柱底端的距離與籽晶在所述待測液面上形成的亮環之間的像素間距離的對應關系；

在單晶硅棒生長過程中，獲取所述單晶硅棒的尾端在熔體液面上形成的亮環之間的實測像素間距離；

基于所述實測像素間距離以及所述對應關系，確定所述熔體液面與所述石英柱的底端的實測距離；

基于所述實測距離與所述石英柱底端和所述導流筒的最低點的間距，獲取所述熔體液面的實測位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述待測液面與所述石英柱底端接觸開始，按照設定的單次下降距離多次下降所述待測液面后，獲取所述待測液面和所述石英柱底端的距離與籽晶在所述待測液面上形成的亮環之間的像素間距離的對應關系，包括：

從所述待測液面與所述石英柱底端接觸開始，按照所述設定的單次下降距離L1多次下降所述待測液面，并在每次下降后獲取所述待測液面與所述石英柱底端的距離H_i，其中，i為下降的次數；

每次所述待測液面下降后，下降籽晶與所述待測液面接觸，并獲取所述籽晶在所述待測液面上形成的亮環之間的像素間距離h_i；

根據每次下降后所述待測液面與所述石英柱底端的距離H_i以及所述亮環之間的像素間距離h_i，獲取所述待測液面與所述石英柱底端的距離H和所述亮環之間的像素間距離h之間的對應關系K。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述從所述待測液面與所述石英柱底端接觸開始，按照所述設定的單次下降距離L1多次下降所述待測液面，并在每次下降后獲取所述待測液面與所述石英柱底端的距離H_i，包括：

當所述待測液面與所述石英柱底端恰好接觸時，設置所述待測液面位置為零位位置；

當所述待測液面下降i次后，根據所述待測液面的下降次數i以及所述設定的單次下降距離L1，獲取每次下降后所述待測液面與所述石英柱底端的距離H_i＝i×L1。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述每次所述待測液面下降后，下降籽晶與所述待測液面接觸，并獲取所述籽晶在所述待測液面上形成的亮環之間的像素間距離h_i，包括：

每次所述待測液面下降所述設定的單次下降距離L1后，通過下降籽晶與所述待測液面相接觸，采集所述籽晶在所述待測液面上形成的亮環的像素；

根據采集的所述亮環的像素，獲取所述亮環對應的擬合圓區域中心坐標(x_i，y_i)；

根據所述亮環對應的擬合圓區域中心坐標(x_i，y_i)，獲取所述亮環之間的像素間距離其中，1≤i≤n。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據采集的所述亮環的像素，獲取所述亮環對應的擬合圓區域中心坐標(x_i，y_i)，包括：

當每次所述籽晶在所述待測液面上形成所述亮環后，利用工業相機采集所述亮環的像素；

根據采集的所述亮環的像素，擬合所述亮環對應的圓區域；

獲取所述亮環對應的圓區域的中心坐標(x_i，y_i)。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據每次下降后所述待測液面與所述石英柱底端的距離H_i以及所述亮環之間的像素間距離h_i，獲取所述待測液面與所述石英柱底端的距離H和所述亮環之間的像素間距離h之間的對應關系K，包括：

所述待測液面總共下降n次后，根據式(1)獲取所述待測液面與所述石英柱底端的距離H和所述亮環之間的像素間距離h之間的對應關系K：

其中，1≤i≤n。