[發明專利]CZ?80單晶爐自動收尾方法

有效

• 申請號: 201610375201.9
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN105803520B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 王會敏;何京輝;曹祥瑞;顏超;程志;范曉甫;周子江;趙貝;劉欽;陳二星
• 申請（專利權）人: 邢臺晶龍電子材料有限公司
• 主分類號: C30B15/22
• 分類號: C30B15/22;C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 陸林生

技術領域

本發明涉及單晶爐提拉法生長單晶硅棒技術領域，尤其是涉及特定單晶爐的自動控制方法。

背景技術

CZ-80晶體生長設備（單晶爐）主要用于拉制6-9寸大直徑、低氧碳單晶硅棒，配有PLC自動控制系統，熔料量140KG，由河北晶龍陽光設備有限公司生產，具有優良的性能，已經得到廣泛使用。

目前沒有CZ-80單晶爐自動化收尾工藝，必須由人工控制單晶爐的單晶拉速和溫校等相關參數進行單晶的收尾工藝操作。單晶等徑生長結束開始進行收尾，此時爐內剩料較少，收尾過程中需不斷升溫，從而保證爐內合適溫度，防止結晶收斷尾。收尾段外形要求為收尾長度達到單晶的一個直徑且斷面不大于30mm，收尾時間盡量短、斷尾率低、收尾形狀美觀。然而，人工收尾操作存在較多的問題：收尾溫度和拉速不能及時控制，拉速需提升時不能及時有效的提升導致收尾時間長，導致收尾時間較長在3.5h以上，效率低，收尾形狀不美觀；人工收尾拉速和溫度調整大、失誤多，容易收斷尾，斷尾率在30%左右，合格率低、成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供CZ-80單晶爐自動收尾方法，能夠降低單晶硅棒生長過程中的收尾時間，提高收尾效率，能夠降低收尾時的斷尾率，提高收尾產能，降低收尾的生產成本，并使收尾形狀美觀。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：CZ-80單晶爐自動收尾方法，用CZ-80單晶爐的單晶生長PLC控制系統進行收尾操作，包括：

1）單晶收尾開始時單晶拉速和溫校值的設定，以及

2）單晶收尾結束前隨單晶收尾長度的變化而調節單晶拉速和溫校值；

所述步驟1）中，收尾開始時溫校值為20，收尾開始時單晶拉速a依據單晶等徑生長末尾段的平均拉速設定，若該平均拉速低于0.8mm/min，則將a設為0.6mm/min，若該平均拉速高于0.8mm/min，則將a設為0.7mm/min；

所述步驟2）中，單晶收尾長度達到20mm后，隨單晶收尾長度增長逐次增大單晶拉速并同時降低溫校值，直至單晶拉速為b且溫校值為0，其中b=（a+0.61） mm/min；

單晶拉速的每次增加值在總體上呈遞增關系，其遞增量為0.01～0.05 mm/min；溫校值每次降低1～3；

所述溫校是CZ-80單晶爐單晶生長PLC控制系統中的功率變化參數，滿足如下關系：

溫校設定值為x，則每過1min，單晶爐的加熱功率對應增加y，y=x×2.5（w）。

進一步地，所述步驟2）中，單晶收尾長度每增長20mm，調整一次單晶拉速和溫校值。

一般的，所述單晶等徑生長末尾段的平均拉速是指等徑生長階段后100mm生長時單晶拉速的平均值。

作為優選，所述步驟2）中，單晶收尾長度達到20mm時，將單晶拉速增大0.03 mm/min，同時將溫校值減小2；單晶收尾長度達到40mm時，將單晶拉速增大0.03 mm/min，同時將溫校值減小3；單晶收尾長度達到60mm時，將單晶拉速增大0.04mm/min，同時將溫校值減小2；單晶收尾長度達到80mm時，將單晶拉速增大0.05mm/min，同時將溫校值減小3；單晶收尾長度達到100mm時，將單晶拉速增大0.06mm/min，同時將溫校值減小2；單晶收尾長度達到120mm時，將單晶拉速增大0.07mm/min，同時將溫校值減小2；單晶收尾長度達到140mm時，將單晶拉速增大0.08mm/min，同時將溫校值減小1；單晶收尾長度達到180mm時，將單晶拉速增大0.10mm/min，同時將溫校值減小2；單晶收尾長度達到200mm時，將單晶拉速增大0.15mm/min，同時將溫校值減小3，溫校值為0。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明方法利用CZ-80單晶爐的單晶生長PLC控制系統，在收尾工藝中設定了合理的拉速和溫校參數，實現了 CZ-80單晶爐收尾的自動化，使得收尾時間明顯降低，達到2.5h以內，提高了單晶爐的產能，降低了單晶生長的生產成本；同時，本發明自動收尾方法顯著降低了收尾的斷尾率，使之由30%降低到0.5%左右，基本杜絕了因人為原因造成的斷尾，單晶尾部收長更均勻，表面光滑，形狀美觀。

附圖說明

圖1是現有技術單晶硅棒人工收尾的外觀示意圖；

圖2是本發明方法自動收尾的外觀示意圖。

具體實施方式

實施例1