一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统及控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114574963A(43)申请公布日2022.06.03(21)申请号202210310364.4(22)申请日2022.03.28(71)申请人扬州晶樱光电科技有限公司地址225600江苏省扬州市高邮市经济开发区凌波路86号(72)发明人杨定勇朱庆龙邹文龙张力峰(74)专利代理机构苏州国卓知识产权代理有限公司32331专利代理师马德龙(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统及控制方法(57)摘要本发明属于多晶硅铸锭设备技术领域，具体为一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统及控制方法，一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统，包括温度测量模块、高度统计模块、加热模块、功率调节模块、数据统计模块、温度对比模块和时间记录模块；所述温度测量模块包括炉内温度测量模块和炉表温度测量模块，所述炉内温度测量模块用于测量所述加热模块的温度，所述炉表温度测量模块用于测量多晶铸锭炉外表的温度；所述高度统计模块，用于带动所述炉表温度测量模块进行上下移动，本发明利用固液界面的增长速度来对加热模块需求的输出功率进行控制，进而避免对硅液的温度进行采集，从而提高温度输出功率的精准性。CN114574963ACN114574963A权利要求书1/2页1.一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统，其特征在于：包括温度测量模块、高度统计模块、加热模块、功率调节模块、数据统计模块、温度对比模块和时间记录模块；所述温度测量模块包括炉内温度测量模块和炉表温度测量模块，所述炉内温度测量模块用于测量所述加热模块的温度，所述炉表温度测量模块用于测量多晶铸锭炉外表的温度；所述高度统计模块，用于带动所述炉表温度测量模块进行上下移动，并对所述温度测量模块所在的高度进行测量；所述加热模块，用于对多晶铸锭炉的内腔底部及顶部进行加热；所述功率调节模块，用于对所述加热模块的输出功率进行调节；所述数据统计模块，用于记录所述温度测量模块测量的温度数据、所述加热模块输出的功率数据以及所述高度统计模块测量的高度数据，然后建立炉内温度测量模块的温度数据和功率数据函数关系，建立高度数据与炉内温度测量模块的温度数据的函数关系；所述温度对比模块，用于分析所述炉表温度测量模块测量的温度数据，并根据炉表温度测量模块测量的温度数据获取恒温带及梯度差带；所述时间记录模块，用于测量时长。2.根据权利要求1所述的一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统，其特征在于：所述高度统计模块在带动炉表温度测量模块进行上下移动时，沿竖直方向进行匀速移动。3.根据权利要求1所述的一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统，其特征在于：所述炉表温度测量模块包括两个测量探头，两个测量探头之间的间距可调，且间距可调范围为2～20mm。4.根据权利要求1所述的一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统，其特征在于：所述功率调节模块包括手动调节模块和自动调节模块；所述手动调节模块，用于人工手动调节加热模块的输出功率；所述自动调节模块，用于自动调节加热模块的输出功率。5.根据权利要求1所述的一种用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统，其特征在于：所述数据统计模块还包括数据显示模块和数据导出模块；所述数据显示模块，用于显示所述数据统计模块记录的数据；所述数据导出模块，用于导出所述数据统计模块记录的数据。6.一种如权利要求1‑5任意一项所述用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统的控制方法，其特征在于：该用于多晶铸锭炉的温度输出功率控制系统的控制方法如下：步骤一、将硅原料加入多晶铸锭炉中，然后通过加热模块对多晶铸锭炉的内腔进行缓慢加热，使硅原料完全熔化，然后将加热模块的温度降低到到1440℃，并进行保温，随后利用炉表温度测量模块对多晶铸锭炉的温度进行扫描，数据统计模块对扫描结果及硅原料完全熔化所用时间进行记录；步骤二、将多晶铸锭炉的内腔底部的加热模块缓慢降温至1415℃，然后通过高度统计模块带动炉表温度测量模块上下移动，通过炉表温度测量模块对多晶铸锭炉外侧的下端温度进行扫描，确保多晶铸锭炉外侧下端的温度不存在梯度差带，然后继续缓慢降低内腔底部的加热模块的温度，直至多晶铸锭炉外侧下端的温度出现梯度差带，然后保持温度不变，并记录底部加热模块此时的温度，此时多晶铸锭炉的内腔底部的温度会出现梯度差带与波2CN114574963A权利要求书2/2页动带，梯度差带与波动带的界限即为固液界面，固液界面所在高度即为炉表温度测量模块所在高度，然后对固液界面进行追踪，当固液界面的高度发生变化时，记录多晶铸锭炉的内腔底部的加热模块的保温时长；步骤三、缓慢降低多晶铸锭炉内