一种单晶炉自动调温方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113913923A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111050448.0(22)申请日2021.09.08(71)申请人包头美科硅能源有限公司地址014010内蒙古自治区包头市昆都仑区金属深加工园区拓业路1号申请人江苏美科太阳能科技股份有限公司(72)发明人王艺澄文勇黄振华(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人任立(51)Int.Cl.C30B15/22(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种单晶炉自动调温方法(57)摘要本发明公开了一种单晶炉自动调温方法，具体为：对单晶炉进行循环调温缓慢降液面当前温度及调节引晶功率，通过单晶炉自动调温的控制系统逻辑实时检测当次循环时单晶炉中液面当前温度，并根据起始引晶功率及设定的目标温度、降温周期、循环周期、功率调整系数来计算功率降幅，根据功率降幅及设定引晶功率来计算出一个调温循环周期结束后的显示功率，下一个循环调温前温度对应的现有功率为P1，进行循环，在P1的基础上上升至此次循环调温结束时温度对应计算出的显示功率P2；不断循环以上操作，当温度相差设定的范围内时，功率直接上升到引晶功率P0，开始进度稳温阶段，本发明降低人员操作要求及对人员技能依赖程度，很好的控制调温时间。CN113913923ACN113913923A权利要求书1/1页1.一种单晶炉自动调温方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一：开始对单晶炉进行循环调温缓慢降液面当前温度及调节引晶功率，通过单晶炉自动调温的控制系统逻辑实时检测当次循环时单晶炉中液面当前温度，并根据单晶炉的起始引晶功率及设定的目标温度、降温周期、循环周期、功率调整系数来计算功率降幅，具体根据如下公式：功率降幅=T/t*(A‑C)*B*D，其中：A：当前温度，C：目标温度，T：降温周期，t：循环周期，B：功率调整系数，D：起始引晶功率；步骤二：根据步骤一获得的功率降幅及检测到的设定引晶功率来计算出一个调温循环周期结束后的显示功率，具体根据如下公式：具体根据如下公式：P2=P0‑T/t*(A‑C)*B*D，其中：A：当前温度，C：目标温度，T：降温周期，t：循环周期，B：功率调整系数，D：起始引晶功率，P0：设定引晶功率，P2：显示功率；步骤三：一个循环调温周期结束后，下一个循环调温前温度对应的现有功率为P1，进行循环，在P1的基础上上升至此次循环调温结束时温度对应计算出的显示功率P2；步骤四：不断进行单次调温循环比对，直至最后液面当前温度与目标温度相差值在1‑3℃时，停止循环调温操作直接将功率提升到设定引晶功率P0达到自动调温的作用，开始进入稳温阶段。2.根据权利要求1所述的单晶炉自动调温方法，其特征在于：单晶炉调温时间控制在65min内。3.根据权利要求1所述的单晶炉自动调温方法，其特征在于：所述显示功率最小值为设定引晶功率*最低功率系数，最低功率系数为可调整量，具体公式如下：Pmin=P0*e其中，Pmin：显示功率最小值，e最低功率系数，e限定调温过程中允许最低功率。2CN113913923A说明书1/5页一种单晶炉自动调温方法技术领域[0001]本发明涉及一种调温方法，具体涉及一种单晶炉自动调温方法。背景技术[0002]单晶硅主要用于制作半导体元件，生长过程包括，拆清、熔料、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径、收尾、停炉工步，直拉单晶工艺是通过电阻加热，在合适的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，然后以一定速度向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体的技术，当结晶加快时，晶体直径会变粗，提高升速可以使直径变细，增加温度能一直结晶速度，反之，若结晶变慢，直径变细，则通过降低拉速和降温进行控制，因此在直拉工艺的过程中会温度进行调节和控制显得尤为重要；现有的单晶硅棒调温技术采用单晶炉自动调温控制系统逻辑，在调温过程中，各厂家单晶炉自动调温控制逻辑存在差异，调温完后温度反馈滞后性及较为明显，后续温度判定对现场操作人员熟练度要求较高，自动化程度较弱，人员依赖性较高。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种单晶炉自动调温方法，降低人员操作要求及对人员技能依赖程度，很好的控制调温时间。[0004]为了解决以上技术问题，本发明提供一种单晶炉自动调温方法，具体包括以下步骤：步骤一：开始对单晶炉进行循环调温缓慢降液面当前温度及调节引晶功率，通过单晶炉自动调温的控制系统逻辑实时检测当次循环时单晶炉中液面当前温度，并根据单晶炉的起始引晶功率及设定的目标温度、降温周期、循环周期、功率调整系数来计算功率降幅，