A temperature signal processing open loop power control power control method of crystal growth, including the power shoulder procedures open loop control system and the diameter processing steps of the open-loop control system, using the power of direct control mode, completely avoid the signal value and processing temperature signal tester, the direct power control module for closed loop the control mode and control mode complementary diameter velocity, the formation of unique crystal power control mode, so as to effectively solve the abnormal power fluctuation and temperature impact of monocrystalline silicon growth process leads to failure of crystal growth, crystal silicon rod greatly improved continuously, improve production efficiency, improve the anti-jamming performance, reduce production the cost (about 25%) and improves the rate of finished products (about 32%).
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及CZ直拉法单晶炉控制系统制造领域,特别无温度信号处理开环式功率自控晶体生长控制方法。
技术介绍
日常生活中,硅单晶可以说是无处不在。电视、电脑、电话、冰箱、手表、汽车,以至于航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等等都要以晶体硅作为必不可缺少的原材料。特别是标志着绿色能源革命的开始——太阳能电池的专利技术和应用,不仅表明了太阳能晶体硅的利用将普及到全世界范围,也预示着硅材料的需求将日益增加。因为硅单晶的多种优点使得硅单晶的生长设备及控制系统的需求迅速增加,同时对其生长设备及控制系统的工艺及技术提出了更高的要求。硅单晶生长过程是耗时耗能的,通常情况下,单晶硅从投料生产到最后成品制成需要三天或者三天以上连续运转时间,这期间除了需要耗费大量的电能和氩气等能源外,人力也是一个重要的消耗品,传统的单晶炉因为自动化程度不够,在整个生产过程中每台单晶炉都需要三到四个人进行轮流值班以确保单晶炉能进行不间断运行,而且需要人工掌握相当的操作技术手段才能达到一定的单晶硅质量要求,这样在人才培训和人才流动上都有一定的限制性。目前国内的晶体硅生长半自动控制系统,仅能实现等径工艺自动化,其他试温、引晶、放肩、收尾等工艺步骤需要全程的人为干预,控制质量比较差而且需要几个人同时监控一台机器。但是,随着计算机技术的迅速普及,使得工业中产品小型化和智能化已经成为了可能。硅棒生产中加热器及硅熔体的温度对单晶的生长至关重要,温度的波动会造成拉速或直径的变化过大,增大了单晶断棱的可能,从而降低了产品的成品率增加了成本,但在温度控制模块方面,大部分厂家采 ...
【技术保护点】
一种无温度信号处理开环功率自控晶体生长控制方法,包括晶体生长炉,所述的晶体生长炉包括装有溶液的坩埚和石墨加热器,其特征在于:晶体生长的放肩过程中,还包括无温度信号放肩功率控制系统,所述的无温度信号放肩功率控制系统根据晶体生长炉热场情况、产品情况和放肩时间设定功率斜率编程信号,结合PID调节算法对该功率斜率编程信号进行处理并把计算结果输出到加热电路,加热电路输出的功率控制信号通过D/A转换电路转化输出到石墨加热器的加热功率器,对装有溶液的坩埚进行温度调整;晶体等径生长时,还包括无温度信号等径功率控制系统,所述的无温度信号等径功率控制系统包括测量炉内晶体生产过程中晶体直径变化信号的拉速控径部分、功率校正单元、功率控制单元,红外测径仪测量晶体生长炉中晶体直径并把测量值输出到拉速控径部分的直径测量电路,所述的拉速控径部分输出端连接整晶体拉升速度电路反馈调整晶体拉升速度,所述的调整后的晶体拉升速度经平均算法处理后发送到功率校正单元和功率控制单元,所述的功率控制单元采用PID控制算法计算出晶体拉升速度与加热功率之间的关系,并输出加热功率调整信号反馈给所述的石墨加热器对石英坩埚的进行加热。
【技术特征摘要】
1.一种无温度信号处理开环功率自控晶体生长控制方法,包括晶体生长炉,所述的晶体生长炉包括装有溶液的坩埚和石墨加热器,其特征在于:晶体生长的放肩过程中,还包括无温度信号放肩功率控制系统,所述的无温度信号放肩功率控制系统根据晶体生长炉热场情况、产品情况和放肩时间设定功率斜率编程信号,结合PID调节算法对该功率斜率编程信号进行处理并把计算结果输出到加热电路,加热电路输出的功率控制信号通过D/A转换电路转化输出到石墨加热器的加热功率器,对装有溶液的坩埚进行温度调整;晶体等径生长时,还包括无温度信号等径功率控制系统,所述的无温度信号等径功率控制系统包括测量炉内晶体生产过程中晶体直径变化信号的拉速控径部分、功率校正单元、功率控制单元,红外测径仪测量晶体生长炉中晶体直径并把测量值输出到拉速控径部分的直径测量电路,所述的拉速控径部分输出端连接整晶体拉升速度电路反馈调整晶体拉升速度,所述的调整后的晶体拉升速度经平均算法处理后发送到功率校正单元和功率控制单元,所述的功率控制单元采用PID控制算法计算出晶体...
【专利技术属性】
技术研发人员:马四海,刘长清,张笑天,马青,丁磊,
申请(专利权)人:马鞍山明鑫电气科技有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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