[发明专利]一种采用直径法控制区熔晶体自动生长方法及系统

摘要

本发明涉及一种采用直径法控制区熔晶体自动生长方法及系统。本方法设定生长区间和输入控制参数，当直径大于50mm时，开通控制程序，程序根据测到的单晶直径判断生长区间，调用该区间参数并计算，根据参数和计算值完成控制，一个区间生长完成后，程序进入下一个区间，直至进入到等径生长阶段，根据保持功率设定值进行控制。本系统包括PLC控制器、PC机、摄像头、发生器、触摸屏、上转、下转、上速和下速伺服电机、多晶和单晶旋转电机、多晶和单晶下降电机以及电磁阀、流量计和传感器。采用本方法和系统，大幅提升区熔法大直径单晶的生产能力，减小区熔人为造成的失误及损失，降低区熔单晶生长的人工劳动强度，可有效提高单晶的一致性质量。

主权项

一种采用直径法控制区熔晶体自动生长方法，其特征在于，包括如下步骤：（一）、设定生长区间和设置控制参数设定多个自动放肩的单晶直径区间，设置每个单晶直径区间的参数选项，参数选项包括单晶的下降速度、发生器功率、单晶的旋转速度、多晶的旋转速度和单晶的生长速率，然后利用公式Vupper=[（Dcrystal+Rgrowth）/Dpoly]2* Vlower计算出多晶的即时下降速度Vupper，式中Vupper为多晶的下降速度, Vlower为单晶的下降速度, Dpoly为多晶的直径, Dcrystal为单晶的直径，Rgrowth为单晶的生长速率，另外还要设置等径保持阶段的发生器功率；（二）、自动放肩生长经人工放肩后，当单晶直径大于50mm时，开通自动放肩程序，程序根据采集到的单晶直径数据判断直径位于哪个生长区间，然后调用该区间设置参数，根据设定的单晶的下降速度、发生器功率、单晶的旋转速度、多晶的旋转速度参数值完成上转伺服电机、下转伺服电机、下速伺服电机以及发生器功率的控制，根据计算的多晶的即时下降速度参数值完成上速伺服电机的控制，一个直径区间自动放肩生长完成后，程序进入下一个直径区间，接着调用下一个直径区间的设置参数直至最后一个直径区间，以此来实现控制各直径区间的自动放肩生长；（三）、自动等径生长单晶直径自动放肩生长完成后，进入到等径生长阶段，此时程序根据保持功率设定值完成发生器功率的控制，自动等径生长结束。