[发明专利]一种根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法

权利要求书

1.一种根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设置单晶的直径区间，以及每个所述直径区间内的单晶表面边缘切线与垂直方向之间的单晶生长角度、多晶旋转速度、单晶旋转速度、单晶移动速度和线圈偏移量；

(2)利用所述单晶生长角度，计算从当前直径生长到预设直径时的单晶体积变化，并将所述单晶体积变化与熔区体积变化相加，得到所需的多晶体积变化，根据所述多晶体积变化得到单晶达到所述预设直径时所需的多晶移动速度；

(3)根据利用手动拉晶记录的数据拟合得到的公式设置与单晶直径对应的线圈功率；

(4)当单晶放肩达到预设自动放肩直径后，切换到自动生长模式，根据采集得到的单晶直径数据，确定相应的直径区间，以与所述单晶生长角度对应的多晶移动速度和所述单晶直径对应的线圈功率进行自动放肩；

(5)当单晶直径到达等径直径时，设置单晶生长角度为0°，进入等径生长阶段，当多晶棒料剩余重量达到需要收尾值时，开始自动收尾。

2.根据权利要求1所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述利用所述单晶生长角度，计算从当前直径生长到预设直径时的单晶体积变化为：利用所述单晶生长角度、所述当前直径和所述预设直径，利用公式ΔV_crystal＝π*(D₁/2+h*tanα)²*h，其中D₁为当前直径，h为从当前直径到预设直径的单晶长度变化，α为单晶生长角度，计算得到所述单晶体积变化ΔV_crystal。

3.根据权利要求1所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述根据利用手动拉晶记录的数据拟合得到的公式设置与单晶直径对应的线圈功率为：根据利用手动拉晶记录的数据拟合得到的预设函数设置与单晶直径对应的线圈功率，所述预设函数至少三阶。

4.根据权利要求3所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述预设函数为F(x)＝ax³+bx²+cx+d，其中x为单晶直径，a、b、c、d为通过手动拉晶时记录数据拟合得到的系数。

5.根据权利要求1所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述熔区体积变化利用熔区高度计算得出，其中，熔区高度函数的计算公式为H(x)＝mx+n，其中x为单晶直径，m、n为通过手动拉晶时记录数据拟合得到的系数。

6.根据权利要求3所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述线圈功率函数为针对放肩过程、转肩过程、等径过程和收尾过程而不同的分段函数。

7.根据权利要求1所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述预设自动放肩直径为40mm至70mm。

8.根据权利要求1所述的根据生长角度控制区熔单晶自动生长的方法，其特征在于，所述需要收尾值利用多晶棒料剩余计长和直径计算得到。