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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体制备,特别是涉及一种籽晶熔接的控制方法、一种籽晶熔接的控制装置、一种电子设备以及一种存储介质。
技术介绍
1、单晶硅材料的制备工艺以直拉法(czochralski process/cz)为主,利用直拉法将多晶硅原料提炼成单晶硅。在直拉单晶过程中生成棒状单晶硅晶体的过程分为装料、加热熔料、预调温、调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤。
2、其中,当多晶硅原料融化完成后,还不能马上开始引晶,因为这时的温度要高于引晶温度,还必须经过降温。预调温是将温度调整到一个合适的温度,将事先装到钢丝绳末端的籽晶(也就是加工成一定形状的单晶)与液面接触,然后通过调温将温度调整到引晶的温度。引晶是在引晶温度下,硅分子将沿着籽晶的晶格方向生长,从而形成单晶。放肩是将晶体直径逐步生长到生成所要求的直径,在放肩的过程中将拉出随着长度逐渐变长,直径逐渐变大到要求的直径左右的一段晶体,以便消除晶体位错。当晶体在放肩过程中生长到生产要求的直径后,进入转肩过程。转肩是将晶体直径控制在生产所要求的直径。当转肩完成后进入等径控制步骤,在该步骤中,通过对拉速和温度的自动控制,让晶体将按照设定的直径等径生长。
3、在单晶硅棒生产中,熔料结束到引晶开始的中间有籽晶的预热(又称“烤晶”)和籽晶和晶体溶液的熔接两个工步。预热的目的是除去籽晶表明挥发性杂质和减少热冲击。熔接的目的是熔去多余籽晶(上一次生长的晶体),使籽晶生长面和晶体溶液良好的浸润,为下一步的引晶做准备。
4、目前生产线上的预热和熔接工艺是三段式快速预热和凭
5、以上这种工艺籽晶的下降速度快,籽晶周围温度变化太过于剧烈,容易使籽晶因热冲击过大产生位错、隐裂等缺陷,不利于熔接之后的晶体生长。预热最后一步,籽晶下降到液面上方等待熔接时机,此时籽晶长时间处于高温区,容易使籽晶表面产生氧化物和附着一些液体中的挥发物。凭经验进行熔接,需要人员操作,需要时刻关注溶液温度,而且熔接位置不统一,熔接时机不统一,导致熔接的效果一致性差。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种籽晶熔接的控制方法,以解决预热和熔接时籽晶周围温度变化剧烈,籽晶长时间处于高温区,熔接位置和时机不统一的问题。
2、相应的,本专利技术实施例还提供了一种籽晶熔接的控制装置、一种电子设备以及一种存储介质,用以保证上述方法的实现及应用。
3、为了解决上述问题,本专利技术实施例公开了一种籽晶熔接的控制方法,包括:
4、获取籽晶和晶体溶液熔接的目标溶液温度和目标熔接位置,以及预热开始时的起始溶液温度和起始籽晶位置;
5、根据所述目标溶液温度和目标熔接位置,以及所述起始溶液温度和起始籽晶位置,确定所述籽晶的位置和所述溶液温度之间的关联关系;
6、在所述籽晶的预热过程中,检测所述晶体溶液的实时溶液温度;
7、根据所述实时溶液温度和所述关联关系,控制所述籽晶进行下降,使得所述溶液温度达到所述目标溶液温度后的预设时间内,所述籽晶到达所述目标熔接位置。
8、可选地,所述根据所述目标溶液温度和目标熔接位置,以及所述起始溶液温度和起始籽晶位置,确定所述籽晶的位置和所述溶液温度之间的关联关系,包括:
9、计算所述目标熔接位置和起始籽晶位置之间的位置距离,以及所述目标溶液温度和起始溶液温度之间的温度差值;
10、根据所述位置距离和温度差值,确定所述关联关系中的关系系数;其中,所述关系系数与所述位置距离成正比例关系,所述关系系数与所述温度差值成反比例关系;
11、根据所述起始籽晶位置,起始溶液温度和关系系数,确定所述关联关系。
12、可选地,所述检测所述晶体溶液的实时溶液温度,包括:
13、每隔预设时长,检测所述晶体溶液的实时溶液温度;
14、所述根据所述实时溶液温度和所述关联关系,控制所述籽晶进行下降包括:
15、响应于检测的实时溶液温度,根据所述实时溶液温度和所述关联关系,确定所述籽晶的目标位置;
16、控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置。
17、可选地,所述控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置,包括:
18、控制所述籽晶以所述预设速度下降;
19、在所述籽晶的下降过程中,检测所述籽晶的实时位置;
20、当所述实时位置达到所述目标位置,控制所述籽晶停止下降。
21、可选地,所述控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置,还包括:
22、当所述实时位置未达到所述目标位置,但所述目标位置发生调整,则保持所述籽晶继续下降;
23、当所述实时位置达到调整后的目标位置,控制所述籽晶停止下降。
24、可选地,在所述获取籽晶和晶体溶液熔接的目标溶液温度和目标熔接位置,以及预热开始时的起始溶液温度和起始籽晶位置之前,所述方法还包括:
25、在上一次引晶阶段开始时,获取所述籽晶的当前位置,作为下一次拉晶过程中的所述目标熔接位置。
26、可选地,在所述在上一次引晶阶段开始时,获取所述籽晶的当前位置,作为下一次拉晶过程中的所述目标熔接位置之后,所述方法还包括:
27、每隔设定次数的拉晶过程,按照预设距离,对所述目标熔接位置进行调整,得到调整后的目标熔接位置;
28、将所述调整后的目标熔接位置,作为下一次拉晶过程中的所述目标熔接位置。
29、本专利技术实施例还公开了一种籽晶熔接的控制装置,包括:
30、获取模块,用于获取籽晶和晶体溶液熔接的目标溶液温度和目标熔接位置,以及预热开始时的起始溶液温度和起始籽晶位置;
31、关系确定模块,用于根据所述目标溶液温度和目标熔接位置,以及所述起始溶液温度和起始籽晶位置,确定所述籽晶的位置和所述溶液温度之间的关联关系;
32、温度检测模块,用于在所述籽晶的预热过程中,检测所述晶体溶液的实时溶液温度;
33、下降控制模块,用于根据所述实时溶液温度和所述关联关系,控制所述籽晶进行下降,使得所述溶液温度达到所述目标溶液温度后的预设时间内,所述籽晶到达所述目标熔接位置。
34、可选地,所述关系确定模块,包括:
35、计算子模块,用于计算所述目标熔接位置和起始籽晶位置之间的位置距离,以及所述目标溶液温度和起始溶液温度之间的温度差值;
36、系数确定子模块,用于根据所述位置距离和温度差值,确定所述关联关系中的关系系数;其中,所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种籽晶熔接的控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标溶液温度和目标熔接位置,以及所述起始溶液温度和起始籽晶位置,确定所述籽晶的位置和所述溶液温度之间的关联关系,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测所述晶体溶液的实时溶液温度,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置,还包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取籽晶和晶体溶液熔接的目标溶液温度和目标熔接位置,以及预热开始时的起始溶液温度和起始籽晶位置之前,所述方法还包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述在上一次引晶阶段开始时,获取所述籽晶的当前位置,作为下一次拉晶过程中的所述目标熔接位置之后,所述方法还包括:
8.一种籽晶熔接的控制装置,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征
10.一种可读存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如方法权利要求1-7中一个或多个所述的籽晶熔接的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种籽晶熔接的控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标溶液温度和目标熔接位置,以及所述起始溶液温度和起始籽晶位置,确定所述籽晶的位置和所述溶液温度之间的关联关系,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测所述晶体溶液的实时溶液温度,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述控制所述籽晶以预设速度下降到所述目标位置,还包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取籽晶和晶体溶液熔接的目标...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨正华,张伟建,郭力,王正远,李广砥,周宏坤,
申请(专利权)人:隆基绿能科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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