[发明专利]长晶炉内监测方法及长晶炉

说明书

本发明提供一种长晶炉内监测方法及长晶炉，该方法包括：接收影像设备在各窗口第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据；第一图像数据为单晶硅棒的图像数据；第二图像数据为熔融多晶硅的图像数据；第三图像数据为坩埚的图像数据；接收尺寸测量设备在各窗口采集的尺寸数据；尺寸数据包括：单晶硅棒的直径数据；接收位移采集设备采集的拉晶线的位移数据；接收环境监测设备在各窗口采集的环境信息；根据第一图像数据、单晶硅棒的直径数据和位移数据生成单晶硅棒的三维图像；按照三维图像上的各坐标点与环境信息的映射关系，存放各坐标点对应的环境信息。可通过三维立体可视图像观测长晶炉内各个方位的情况，实现全面监测。

技术领域

本发明涉及监控技术领域，具体而言，涉及一种长晶炉内监测方法及长晶炉。

背景技术

单晶硅是半导体集成电路、传感器、光伏等领域的重要原材料，单晶硅可以通过长晶炉引晶过程获得。将晶格方向杂乱的多晶硅通过引晶，可获得晶格方向统一的单晶硅。在引晶过程中，长晶炉内的环境对晶格的方向起着至关重要的作用，而晶格的方向直接影响着单晶硅的品质。因此，在制备单晶体的过程中，需实时检测长晶炉内的环境。

目前，通过在长晶炉上开设单个窗口，并且在窗口处设置相机对炉体内的环境进行实时监控。

虽然现有技术对长晶炉内的环境起到了一定的监测作用，但是现有技术设置的相机能够监测的角度有限，由其是在大直径长晶炉中，存在很多监测死角，难以全面监测长晶炉内的结晶环境。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种长晶炉内监测方法及长晶炉，以解决长晶炉内存在监控死角，难以全面监测长晶炉内的结晶环境的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种长晶炉内监测方法，单晶硅棒和拉晶线固定设置，熔融多晶硅置于坩埚内，长晶炉包括多个窗口；影像设备、尺寸测量设备、位移采集设备和环境监测设备集成在检测单元内；所述检测单元设置在轨道上；所述轨道固定设置在所述长晶炉的外壁上；所述检测单元通过所述轨道在各窗口之间移动；包括：接收所述影像设备在所述各窗口采集的炉内图像数据；所述炉内图像数据包括：第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据；所述第一图像数据为单晶硅棒的图像数据；所述第二图像数据为熔融多晶硅的图像数据；所述第三图像数据为所述坩埚的图像数据；接收所述尺寸测量设备在所述各窗口采集的尺寸数据；所述尺寸数据包括：单晶硅棒的直径数据、长晶炉的直径数据和长晶炉的高度数据；接收所述位移采集设备采集的所述拉晶线的位移数据；接收所述环境监测设备在所述各窗口采集的环境信息；根据所述第一图像数据、所述单晶硅棒的直径数据和所述位移数据生成所述单晶硅棒的三维图像；按照所述三维图像上的各坐标点与所述环境信息的映射关系，存放所述各坐标点对应的所述环境信息。

可选地，所述环境监测设备包括：温度传感器；所述环境信息为所述温度传感器在所述各窗口采集的温度数据。

可选地，所述按照所述三维图像上的各坐标点与所述环境信息的映射关系，存放所述各坐标点对应的所述环境信息，包括：按照所述三维图像上的所述各坐标点与所述温度数据的映射关系，存放所述各坐标点对应的所述温度数据。

可选地，所述环境监测设备包括：激光位移传感器；所述环境信息为所述激光位移传感器在所述各窗口采集的所述单晶硅棒的振动信息。

可选地，所述按照所述三维图像上的各坐标点与所述环境信息的映射关系，存放所述各坐标点对应的所述环境信息，包括：按照所述三维图像上的所述各坐标点与所述振动信息的映射关系，存放所述各坐标点对应的所述振动信息。

可选地，所述环境信息包括：液位信息；所述方法还包括：根据所述激光位移传感器，获取所述各窗口的所述液位信息；所述液位信息为坩埚内熔融多晶硅液位信息。