主权项 |
1.直拉式晶体生长炉自动控制方法,其特征在于采用的步骤如下:1)加料:将硅晶体原材料(9)放到坩埚(6)内;2)氩气保护控制:利用氩气保护控制模块(20)进行控制,即启动真空泵(15)对炉筒(2)与提升腔(1)抽真空到10-6ar~10-5bar→氩气充气部件(16)向炉筒(2)与提升腔(1)内充氩气到常压→再抽真空到10-6bar~10-5bar→再充氩气到常压,反复6~8次后停止;3)熔晶:启动坩埚加热控制部件(12)与冷却水(13),并利用坩埚加热与冷却控制模块(17)控制坩埚加热控制部件的功率和冷却水的流量,综合控制坩埚内的普通硅原材料加热熔化,以及对炉筒外壳的冷却,避免高温影响安装在炉筒上的其他部件和传感器;4)引晶放肩:硅晶体原材料全部熔化后,启动坩埚与籽晶升降控制模块(18),综合控制将结晶的硅单晶拉出液面的速度,使籽晶以每小时1cm~2cm的低速上升,并确保单晶直径传感器(14)始终对准液面结晶位置(10),同时启动坩埚与籽晶旋转控制模块(19),使籽晶与坩埚以每分钟10~20转的速度旋转,提高单晶产品的均匀性,最终使得单晶硅在籽晶周围形成一个圆锥;5)等径控制:拉出来的单晶直径到达标准直径时,启动单晶直径控制模块(21),利用CCD摄像或红外测量仪获得晶体在结晶点上的直径大小,以便控制算法实时调节籽晶提升速度,并综合考虑加热温度、坩埚提升、坩埚与籽晶旋转四个方面因素的影响,进行协调控制;6)收尾:晶体生长完成后,关闭单晶直径控制模块(21)、坩埚与籽晶旋转控制模块(19)、坩埚与籽晶升降控制(18)三个模块,坩埚(6)下降到底;7)冷却:关闭坩埚加热与冷却控制模块(17)中的加热部分;8)取出产品:等炉简内温度降到常温后,关闭坩埚加热与冷却控制模块(17)中的冷却部分,打开炉筒,取出单晶硅产品。 |