自动化熔接方法及单晶硅技术

本发明专利技术公开了自动化熔接方法及单晶硅，该自动化熔接方法包括检测料块全熔后，自动调整主加热器功率至引晶功率；检测主加热器的功率，控制坩埚的转速升至预设转速；检测坩埚的转速，控制水冷屏的位置分次降至第一预设位置；检测水冷屏的位置，控制坩埚的位置升至第二预设位置；检测坩埚的位置，控制籽晶的位置降至第三预设位置；检测籽晶的位置，控制籽晶的位置不变保持第一预设时长，同时持续检测籽晶的直径，继续控制籽晶的位置下降；检测籽晶的直径，控制籽晶的位置停止下降，保持第二预设时长。本发明专利技术能够降低人工成本及工作强度，提高单晶炉车间自动化程度，并避免出现熔接温度不合适，高温烘烤籽晶导致晶变、籽晶未熔透、熔接时结晶等状况。熔接时结晶等状况。熔接时结晶等状况。

【技术实现步骤摘要】
自动化熔接方法及单晶硅


[0001]本专利技术涉及熔接工艺领域，更具体地，涉及一种自动化熔接方法及单晶硅。

技术介绍

[0002]在直拉法生产单晶硅过程中，从多晶硅料到拉制出单晶硅棒需要经过多个工艺步骤，包括引晶、放肩、转肩、等径和收尾等工艺步骤，其中的引晶过程为单晶的生长过程，单晶的生长过程中需要籽晶(也叫晶种)配合。引晶开始前需要将籽晶缓慢下降插入熔硅液面中，使籽晶温度接近熔硅温度，籽晶再与熔硅接触，通常称此过程为“下种”。“下种”后籽晶与熔硅进行熔接，待液面温度达到单晶生长要求时即可控制液面温度和籽晶的提升速度来实现单晶的生长。
[0003]目前的熔接工艺主要是人为控制，设置引放埚位及埚转后，调整主加热器功率来使炉内熔硅温度达到1460度，并手动将籽晶降至熔硅内，使籽晶融化，达到熔融状态。此方法主要凭借人为经验升降籽晶熔接，并存在工时浪费、籽晶未熔透、熔接结晶等现象。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种自动化熔接方法及单晶硅，降低人工成本及工作强度，提高单晶炉车间自动化程度，并避免出现熔接温度不合适，高温烘烤籽晶导致晶变、籽晶未熔透、熔接时结晶等状况。
[0005]本专利技术提供的一种自动化熔接方法，包括：
[0006]检测料块全熔后，自动调整主加热器功率至引晶功率；
[0007]检测所述主加热器的功率达到引晶功率后，控制坩埚的转速升至预设转速；
[0008]检测所述坩埚的转速达到预设转速后，控制水冷屏的位置分次降至第一预设位置；r/>[0009]检测所述水冷屏的位置达到所述第一预设位置后，控制所述坩埚的位置升至第二预设位置；
[0010]检测所述坩埚的位置达到所述第二预设位置后，控制籽晶的位置降至第三预设位置；
[0011]检测所述籽晶的位置达到所述第三预设位置后，控制所述籽晶的位置不变保持第一预设时长，同时持续检测所述籽晶的直径，继续控制所述籽晶的位置下降；
[0012]检测所述籽晶的直径达到预设直径后，控制所述籽晶的位置停止下降，保持第二预设时长，完成熔接。
[0013]可选的，自动调整所述主加热器功率至引晶功率包括：控制所述主加热器的功率以4
‑
6kw/min的速度升至60
‑
70KW。
[0014]可选的，所述预设转速为4
‑
6r/min。
[0015]可选的，控制所述水冷屏的位置分次降至所述第一预设位置包括：控制所述水冷屏的位置以30
‑
70mm/min的速度降至系统定位的180
‑
220mm，保持2
‑
3min，再以30
‑
70mm/min
的速度降至所述系统定位的70
‑
110mm，保持30
‑
90s，最后以30
‑
70mm/min的速度降至所述系统定位的0mm。
[0016]可选的，控制所述坩埚的位置升至所述第二预设位置包括：控制所述坩埚的位置以5
‑
20mm/min的速度升至液口距28.5
‑
31.5mm的位置。
[0017]可选的，控制所述籽晶的位置降至所述第三预设位置包括：控制所述籽晶的位置以300
‑
700mm/min的速度从系统定位的2700
‑
3200mm降至所述系统定位的600mm，再以200
‑
300mm/min的速度降至所述系统定位的400mm，保持2
‑
5min，再以50
‑
200mm/min速度降至所述系统定位的300mm，保持1
‑
2min，再以30
‑
50mm/min速度降至所述系统定位的250mm。
[0018]可选的，控制所述籽晶的位置不变保持所述第一预设时长，同时持续检测所述籽晶的直径，继续控制所述籽晶的位置下降包括：控制所述籽晶的位置在所述系统定位的250mm保持30
‑
90s，同时持续检测所述籽晶的直径，继续控制所述籽晶的位置以15
‑
30mm/min的速度下降。
[0019]可选的，控制所述籽晶的位置停止下降，保持所述第二预设时长包括：检测所述籽晶的直径达到12mm，控制所述籽晶的位置停止下降，保持5
‑
10min。
[0020]可选的，检测所述料块全熔包括：控制图像采集装置检测所述料块的形态达到全熔状态；
[0021]检测所述籽晶的直径包括：控制所述图像采集装置检测所述籽晶的直径；
[0022]检测所述坩埚的位置包括：控制所述图像采集装置检测所述坩埚的位置。
[0023]本专利技术还提供一种单晶硅，所述单晶硅由上述中任一项所述自动化熔接方法制作得到。
[0024]与现有技术相比，本专利技术提供的一种自动化熔接方法及单晶硅，至少实现了如下的有益效果：
[0025]本专利技术提供的一种自动化熔接方法及单晶硅，该自动化熔接方法采用单晶炉PLC控制操作系统全自动化进行，自动熔接工艺操作简单，安全方便，操作人员能够快速掌握，节省工时，降低人工成本及工作强度，提高单晶炉车间自动化程度，并避免出现熔接温度不合适，高温烘烤籽晶导致晶变、籽晶未熔透、熔接时结晶等状况。
[0026]当然，实施本专利技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
[0027]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0028]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。
[0029]图1是本实施例提供的一种自动化熔接方法的流程图；
[0030]图2是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S1的流程图；
[0031]图3是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S2的流程图；
[0032]图4是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S3的流程图；
[0033]图5是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S4的流程图；
[0034]图6是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S5的流程图；
[0035]图7是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S6的流程图；
[0036]图8是本实施例提供的一种自动化熔接方法的步骤S7的流程图。
具体实施方式
[0037]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0038]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0039]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化熔接方法，其特征在于，包括：检测料块全熔后，自动调整主加热器功率至引晶功率；检测所述主加热器的功率达到引晶功率后，控制坩埚的转速升至预设转速；检测所述坩埚的转速达到预设转速后，控制水冷屏的位置分次降至第一预设位置；检测所述水冷屏的位置达到所述第一预设位置后，控制所述坩埚的位置升至第二预设位置；检测所述坩埚的位置达到所述第二预设位置后，控制籽晶的位置降至第三预设位置；检测所述籽晶的位置达到所述第三预设位置后，控制所述籽晶的位置不变保持第一预设时长，同时持续检测所述籽晶的直径，继续控制所述籽晶的位置下降；检测所述籽晶的直径达到预设直径后，控制所述籽晶的位置停止下降，保持第二预设时长，完成熔接。2.根据权利要求1所述的一种自动化熔接方法，其特征在于，自动调整所述主加热器功率至引晶功率包括：控制所述主加热器的功率以4
‑
6kw/min的速度升至60
‑
70KW。3.根据权利要求1所述的一种自动化熔接方法，其特征在于，所述预设转速为4
‑
6r/min。4.根据权利要求1所述的一种自动化熔接方法，其特征在于，控制所述水冷屏的位置分次降至所述第一预设位置包括：控制所述水冷屏的位置以30
‑
70mm/min的速度降至系统定位的180
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220mm，保持2
‑
3min，再以30
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70mm/min的速度降至所述系统定位的70
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110mm，保持30
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90s，最后以30
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70mm/min的速度降至所述系统定位的0mm。5.根据权利要求1所述的一种自动化熔接方法，其特征在于，控制所述坩埚的位置升至所述第二预设位置包括：控制所述坩埚的位置以5
‑
20mm/min的速度升至液口距2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭帆，李永辉，张旭，
申请(专利权)人：晶科能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：