一种直拉单晶的自动熔接方法与流程

本发明涉及直拉单晶的，特别涉及一种直拉单晶的自动熔接方法。

背景技术：

1、单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。

2、现有单晶炉，调温过程中，需人工将籽晶插入液面，熔接过程需人工跟踪判定熔接是否完成，自动化程度差。

3、因此，提出一种直拉单晶的自动熔接方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种直拉单晶的自动熔接方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种直拉单晶的自动熔接方法，所述包括以下操作步骤：

4、s1：降籽晶的监控：对降籽晶的下降速度和电压进行监控，其中降籽晶表晶体的下降速度为800mm/min，电压为降籽晶下降时与液面的接触电压；

5、s2：判断处理：判断降籽晶与液面的接触电压是否＜1v，若＜1v，则判断液温是否在熔接的温度范围内，若为熔接的温度范围内，则降低降籽晶的下降速度，降为55mm/h以下，当降至接触液面以下后，降籽晶再下降5mm，若不在熔接的温度范围内，则降籽晶的移动停止并降低降籽晶的下降速度，降为55mm/h以下，当降至接触液面以下后，降籽晶再下降5mm；

6、若＞1，则将降籽晶下降至设定的位置，并判断液温是否在熔接的温度范围内，若为熔接的温度范围内则降低降籽晶的下降速度，降为55mm/h以下，当降至接触液面以下后，降籽晶再下降5mm，若不在熔接的温度范围内，则降籽晶停止下降，将液温自动调节至熔接的温度范围内，并将降籽晶下降速度降为55mm/h以下，当降至接触液面以下后，降籽晶再下降5mm；

7、s3：熔接的判断：对降籽晶的熔接直径进行判断，若＞12mm，则降籽晶停止下降进行过热的判断，待降籽晶的直径稳定后，判断降籽晶的直径是否缩径0.4mm，若缩径0.4mm则过热完成，若缩径不为0.4mm，则等待七分钟，再将缩径0.4mm速度下降至500mm/h进行下降熔接工作，熔接完成后再次判断熔接直径是否＞12mm，若＞12mm，则降籽晶停止下降进行过热的判断，待降籽晶的直径稳定后，判断降籽晶的直径是否缩径0.4mm，若缩径0.4mm则过热完成；

8、若降籽晶的直径＜12mm，则将降籽晶的下降速度降至500mm/h进行熔接工作，熔接时判断降籽晶的熔接直径是否＞12mm，若＞12mm，则降籽晶停止下降进行过热的判断，待降籽晶的直径稳定后，判断降籽晶的直径是否缩径0.4mm，若缩径0.4mm则过热完成，若缩径不为0.4mm，则等待七分钟，再将降籽晶速度下降至500mm/h进行下降熔接工作，熔接完成后再次判断熔接直径是否＞12mm，若＞12mm，则降籽晶停止下降进行过热的判断，待降籽晶的直径稳定后，判断降籽晶的直径是否缩径0.4mm，若缩径0.4mm则过热完成，若缩径不为0.4mm，则等待七分钟，再将降籽晶的速度下降至500mm/h进行下降熔接工作，熔接完成后再次判断熔接直径是否＞12mm，若＞12mm，则降籽晶停止下降再次进行过热的判断，若缩径为0.4mm，则过热完成；

9、s4：降籽晶晶体熔断的判断：步骤s1中，若降籽晶的晶体快速上提14mm后，对液温进行监控，判断液温是否在温度范围内，若在温度范围内，则将降籽晶晶体的速度降速至55mm/h以下进行熔接工作，检测液温接触的电压是否＜1v，同时降籽晶晶体下降5mm，若＜1v则判断降籽晶没有出现熔断现象，此时继续进行降籽晶的熔接工作，若＞1v，则判断降籽晶出现熔断现象，则再次将降籽晶的晶体快速上提14mm后，对液温进行监控，判断液温是否在温度范围内，若在温度范围内，则将降籽晶晶体的速度降速至55mm/h以下进行熔接工作，并再次检测液温接触的电压是否＜1v，重复上述步骤直至电压＜1v后，即可进行降籽晶的熔接工作。

10、优选的，所述步骤s4中，若液温不在熔接的温度范围内，则等待液温调节至熔接的温度范围内。

11、优选的，所述液温的自动调节方法包括温度的参数逻辑，包括：预调温，按照预调温的目标液位与pi系数进行功率的控制，在降籽晶熔接时，保持预调温给定功率，当定埚完成后，判断液温是否低于目标液温，若低于目标液温，则按照升温系数给定功率进行升温，若高于目标液位，则按照过热p值给定功率降温并判断液位是否低于目标液位，若低于则进行过热熔接，若高于则重新按照过热p值给定功率降温并判断液位是否低于目标液位，直至液温低于目标液温。

12、有益效果

13、与现有技术相比，本发明提供了一种直拉单晶的自动熔接方法，具备以下有益效果：

14、1、该直拉单晶的自动熔接方法，此方法可以通过监控降籽晶与液面接触的电压、液面温度与直径的捕捉，实现自动化降籽晶的熔接工作，且整体过程全自动，无需工作人员进行跟踪处理，且不借助视觉系统判断即可实现降籽晶自动下降的熔接与过程温度控制逻辑，能有效提高整个直拉单晶的生产效率，同时其提高的效果显著。

技术特征：

1.一种直拉单晶的自动熔接方法，其特征在于：所述包括以下操作步骤：

2.根据权利要求1所述的一种直拉单晶的自动熔接方法，其特征在于：所述步骤s4中，若液温不在熔接的温度范围内，则等待液温调节至熔接的温度范围内。

3.根据权利要求1所述的一种直拉单晶的自动熔接方法，其特征在于：所述液温的自动调节方法包括温度的参数逻辑，包括：预调温，按照预调温的目标液位与pi系数进行功率的控制，在降籽晶熔接时，保持预调温给定功率，当定埚完成后，判断液温是否低于目标液温，若低于目标液温，则按照升温系数给定功率进行升温，若高于目标液位，则按照过热p值给定功率降温并判断液位是否低于目标液位，若低于则进行过热熔接，若高于则重新按照过热p值给定功率降温并判断液位是否低于目标液位，直至液温低于目标液温。

技术总结本发明公开了一种直拉单晶的自动熔接方法，本发明涉及直拉单晶的技术领域，包括以下操作步骤：S1：降籽晶的熔接过程监控：对降籽晶的下降速度和电压进行监控，其中降籽晶表晶体的下降速度为800mm/min；S2：降籽晶的温度和电压的判断处理；S3：熔接的正常与否的判断；S4：降籽晶晶体熔断的判断。本发明所述的一种直拉单晶的自动熔接方法，此方法可以通过监控降籽晶与液面接触的电压、液面温度与直径的捕捉，实现自动化降籽晶的熔接工作，且整体过程全自动，无需工作人员进行跟踪处理，且不借助视觉系统判断即可实现降籽晶自动下降的熔接与过程温度控制逻辑，能有效提高整个直拉单晶的生产效率，同时其提高的效果显著。技术研发人员：杨昊,邬瑞林受保护的技术使用者：弘元新材料（包头）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18