单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102787353A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102787353A(43)申请公布日2012.11.21(21)申请号201210290380.8(22)申请日2012.08.15(71)申请人北京七星华创电子股份有限公司地址100015北京市朝阳区酒仙桥东路1号M2楼2层(72)发明人陈世斌(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹(51)Int.Cl.C30B15/26(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图33页(54)发明名称单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法(57)摘要本发明公开了一种单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法，包括：对正在生长的单晶硅棒进行实时拍摄，分析成像图，采用以下步骤进行测量：S1：在成像图上确定开始扫描点；S2：在成像图上确定晶线特征像素值；S3：在成像图上确定结束点；S4：在成像图上采用从右到左的扫面法从点开始逐行扫描遇到光圈则返回下一行扫描；S5：扫到晶线特征像素之后记录下最右边的像素点位置；S6：以最右边的像素点位置为最高点，计算从光圈到最高点的晶线平面高度x；S7：根据x，向控制机构发出测量结果。本发明的测量方法能够检测出硅棒在高温负压的环境中进行生长时，晶线是否存在，全程无需经验丰富的单晶工人参与，减少劳动强度，降低人力成本。CN1027835ACN102787353A权利要求书1/1页1.一种单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法，其特征在于：包括使用相机对正在生长的单晶硅棒进行实时拍摄，分析测量成像图，采用以下步骤进行分析测量：S1：在开始拍摄图像之前使用矩形线框在显示器显示的当前图像上圈出要检测的矩形区域，在矩形线框的右上角设置扫描起始点；S2：在成像图上确定晶线特征像素值；S3：在所述矩形线框的坐下角设置扫描结束点；S4：在所述矩形线框上采用从右到左的扫描法从S1中的起始点逐行扫描遇到光圈则返回下一行扫描，一直到S3中所述的结束点；S5：当在某一行内扫到晶线特征像素时，记录下该晶线特征像素的最右边像素点D的位置和与所述像素点D在同一行内并且在临近像素点D的光圈上的像素点C的位置；S6：以S5中所述的像素点D的位置为最高点，以像素点C的位置为最低点，计算从像素点C到像素点D的晶线平面高度x；其中，如果x等于0.5毫米，则表明该晶线未断线，此时正在生长的硅棒为单晶硅；如果x=0毫米，则表明该晶线断线，此时正在生长的硅棒为多晶硅；S7：根据S6中计算的晶线平面高度x，向控制机构发出测量结果。2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述相机使用高像素普通定焦距镜头CCD。3.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在S2中，所述晶线特征像素值的范围为60-220。4.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在S6中，用所述像素点D减去像素点C得到晶线平面高度x。2CN102787353A说明书1/2页单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法技术领域[0001]本发明涉及单晶硅技术领域，特别涉及一种单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法。背景技术[0002]直拉单晶制造中是把原料多硅晶块放入石英坩埚中，在单晶炉中加热融化，将籽晶插入液面等待晶线出现后开始放肩等径生长。在这一过程中，固态硅与液态硅之间的固液界面上会有一圈很亮的光圈，以光圈上的晶线是否存在来判定该晶棒是单晶硅还是多晶硅如图1所示，图1a为多晶硅棒，图1b为单晶硅棒。因为这一过程始终保持在高温负压的环境中进行，所以操作人员只能隔着观察窗在单晶炉外部，进行肉眼观察光圈晶线是否存在，已生长的单晶硅是否断线变成多晶硅等。在整个生产过程中晶线是否存在都是靠经验丰富的工人肉眼观察，劳动强度比较大，人工成本比较高。发明内容[0003]（一）要解决的技术问题[0004]本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法，能够检测出硅棒在高温负压的环境中进行生长时，晶线是否存在，整个过程由相机实时拍摄，电脑实时计算，为全自动单晶生长提供了很好的晶线检测方法，全程无需经验丰富的单晶工人参与，减少劳动强度，降低人力成本。[0005]（二）技术方案[0006]一种单晶炉非接触式硅棒晶线测量方法，包括：使用相机对正在生长的单晶硅棒进行实时拍摄，分析测量成像图，采用以下步骤进行分析测量：S1：在成像图上确定开始扫描点A；S2：在成像图上确定晶线特征像素值p；S3：在成像图上确定结束点B；S4：在成像图上采用从右到左的扫面法从S1中的A点开始逐行扫描遇到光圈则返回下一行扫描，一直到S3中所述的B点结束；S5：当在某一行内扫到晶线特征像素时，记录下该晶线特征像素的最右边像素点D的位置和与所述像素点D在同一行内并且在临近像素点D的光圈上的像