阅读说明：本技术 一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法 (Shouldering process method for drawing 12-inch single crystal ) 是由 孙彬 徐志群 付明全 于 2021-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法,包括长度斜率降温法和直径降温法,根据引晶拉速的取值自由切换长斜率降温法和直径降温法,所述长度斜率降温法是设定好放肩长度参数,然后保证拉速与降温幅度恒定,并根据炉内实际情况手动调整拉速,直至完成放肩,所述直径降温法是设定好放肩直径参数,由系统将实际直径与设定值近做对比,根据实际直径值自动调节拉速,直至完成放肩；本发明通过在引晶拉速区间范围内自动切换长度斜率降温法和直径降温法两种放肩加工的方法,大大提高了房间的成活率,同时也降低引放次数,对应的工艺工时也会大大减少,能有效降低原材料的消耗量和能耗,提升放肩加工的效率和产能,降低生产成本。(The invention discloses a shouldering process method for drawing 12 inches of single crystal, which comprises a length slope cooling method and a diameter cooling method, wherein the length slope cooling method and the diameter cooling method are freely switched according to the value of the seeding pulling speed, the length slope cooling method is to set a shouldering length parameter, then the pulling speed and the cooling amplitude are ensured to be constant, the pulling speed is manually adjusted according to the actual situation in a furnace until shouldering is finished, the diameter cooling method is to set a shouldering diameter parameter, the actual diameter is compared with the set value by a system, and the pulling speed is automatically adjusted according to the actual diameter value until shouldering is finished; according to the invention, two shouldering processing methods, namely a length slope cooling method and a diameter cooling method, are automatically switched within the range of the seeding pulling speed, so that the survival rate of a room is greatly improved, the number of times of seeding is reduced, the corresponding process time is greatly reduced, the consumption and energy consumption of raw materials can be effectively reduced, the shouldering processing efficiency and capacity are improved, and the production cost is reduced.)

一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法

技术领域

本发明涉及单晶炉提拉法生长单晶硅棒技术领域，尤其涉及一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法。

背景技术

在单晶硅生产中，目前主流产品为9吋、10吋，12吋单晶为新开发产品，12吋单晶具有尺寸大，面积优，转换效率高等优势，未来会逐步成为主流产品，提拉法制备单晶硅的生产过程包括以下工序：拆炉－装料－熔化料－引细颈－放肩－转肩－等径－收尾－停炉，其中，放肩是整个拉晶过程中最重要的一道工序，放肩的重要性在于，一根单晶拉制的开始，放肩的成功与否，直接关系到拉晶的成品率与单产，而且放肩也是整个拉晶过程中技术最难的环节；

现有的放肩工艺方法进行放肩加工时存在单晶硅棒房间成活率低，引放次数多，大大增加了工艺的工时，增加原材原材料和能源消耗，变向增加成本，同时生产效率和产能均得不到提高，因此，本发明提出一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法，该12吋单晶拉制的放肩工艺方法通过在引晶拉速区间范围内自动切换长度斜率降温法和直径降温法两种放肩加工的方法，大大提高了房间的成活率，同时也降低引放次数，对应的工艺工时也会大大减少，提高了生产效率，且长度斜率降温法和直径降温法放肩加工能有效降低原材料的消耗量，降低能耗的同时提升放肩加工的效率，使得放肩工艺的产能得到提升，降低生产成本。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法，包括长度斜率降温法和直径降温法，根据引晶拉速的取值自由切换长斜率降温法和直径降温法，所述长度斜率降温法是设定好放肩长度参数，然后保证拉速与降温幅度恒定，并根据炉内实际情况手动调整拉速，直至完成放肩；

所述直径降温法是设定好放肩直径参数，由系统将实际直径与设定值近做对比，根据实际直径值自动调节拉速，直至完成放肩。

进一步改进在于，所述长度斜率降温法具体操作为：

步骤一、在系统页面上输入所需加工的单晶硅的放肩长度参数；

步骤二、再在系统页面上输入拉速和降温幅度的恒定参数值；

步骤三、开始放肩，放肩处理的同时根据实际情况手动操作调整拉速。

进一步改进在于，所述直径降温法具体操作为：

步骤一、在系统页面上输入所需加工的单晶硅的放肩直径参数；

步骤二、输入放肩直径参数值后，系统会将单晶硅实际的放肩直径与输入设定值对比得出差值；

步骤三、开始放肩，放肩处理时系统会根据实际放肩直径自动调节拉速。

进一步改进在于：所述引晶拉速在240-280mm/h时切换长度斜率降温法，所述引晶拉速在280-340mm/h时切换直径降温法。

进一步改进在于：所述长度斜率降温法和直径降温法均是以160单晶炉和36吋热场为基础进行生长，所述160单晶炉上设有PLC自动控制系统，用于控制单晶炉内温度，降温幅度即功率设定值，其功率设定值降幅越大，单晶炉内降温就越多。

进一步改进在于：所述直径降温法根据实际直径与设定直径的差值，以设定拉速为基准，然后根据实际直径值来自动调节拉速。

进一步改进在于：所述直径降温法中拉速自动调节的取值范围是以放肩长度值对应的设定拉速与拉速最大和最小系数值的乘积值的范围，其中拉速最大系数为1.25，拉速最小系数为0.8。

本发明的有益效果为：本发明通过在引晶拉速区间范围内自动切换长度斜率降温法和直径降温法两种放肩加工的方法，大大提高了房间的成活率，同时也降低引放次数，对应的工艺工时也会大大减少，提高了生产效率，且长度斜率降温法和直径降温法放肩加工能有效降低原材料的消耗量，降低能耗的同时提升放肩加工的效率，使得放肩工艺的产能得到提升，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1放肩加工后单晶硅棒示意图。

图2为本发明实施例2放肩加工后单晶硅棒示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

根据图1所示，本实施例提供了一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法，包括长度斜率降温法，所述长度斜率降温法是设定好放肩长度参数，然后保证拉速与降温幅度恒定，并根据炉内实际情况手动调整拉速，直至完成放肩。

所述长度斜率降温法具体操作为：

步骤一、在系统页面上输入所需加工的单晶硅的放肩长度参数；

步骤二、再在系统页面上输入拉速和降温幅度的恒定参数值；

步骤三、开始放肩，放肩处理的同时根据实际情况手动操作调整拉速。

所述引晶拉速在240-280mm/h时切换长度斜率降温法。

所述长度斜率降温法是以160单晶炉和36吋热场为基础进行生长，所述160单晶炉上设有PLC自动控制系统，用于控制单晶炉内温度，降温幅度即功率设定值，其功率设定值降幅越大，单晶炉内降温就越多。

实施例2

根据图2所示，本实施例提供了一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法，包括直径降温法，所述直径降温法是设定好放肩直径参数，由系统将实际直径与设定值近做对比，根据实际直径值自动调节拉速，直至完成放肩。

所述直径降温法具体操作为：

步骤一、在系统页面上输入所需加工的单晶硅的放肩直径参数；

步骤二、输入放肩直径参数值后，系统会将单晶硅实际的放肩直径与输入设定值对比得出差值；

步骤三、开始放肩，放肩处理时系统会根据实际放肩直径自动调节拉速。

所述引晶拉速在280-340mm/h时切换直径降温法。

所述直径降温法是以160单晶炉和36吋热场为基础进行生长，所述160单晶炉上设有PLC自动控制系统，用于控制单晶炉内温度，降温幅度即功率设定值，其功率设定值降幅越大，单晶炉内降温就越多。

所述直径降温法根据实际直径与设定直径的差值，以设定拉速为基准，然后根据实际直径值来自动调节拉速。

所述直径降温法中拉速自动调节的取值范围是以放肩长度值对应的设定拉速与拉速最大和最小系数值的乘积值的范围，其中拉速最大系数为1.25，拉速最小系数为0.8。

实施例3

本实施例提供了一种12吋单晶拉制的放肩工艺方法，在调温结束后进入引晶工序，引晶结束后进入放肩，其中长度斜率降温法放肩工艺表如下表

长度斜率降温法工艺表

放肩长度mm	拉速mm/h	功率改变kw
			1	50	-2
20	50	-2.8
			40	50	-3.5
60	55	-4.5
			80	58	-6
100	60	-9
			120	65	-12
140	65	-14
			160	65	-14.5
180	65	-15

功率改变即降温幅度，放肩长度为1mm时，降温2kw，放肩长度为20mm时，在放肩长度为1mm的基础降温幅度上降0.8kw，依次类推。

其中直径降温法放肩工艺如下表

角度放肩工艺表

放肩长度为1mm时，初始拉速为50mm/h，实际直径大于设定直径时，拉速调节起作用，最大拉速为50×1.25＝62.5mm/h，最小拉速为50×0.8＝40mm/h，根据PID原理，拉速在40-62.5之间波动，以调节放肩直径与设定直径相匹配。

根据实际放肩直径进行调节，拉速可升可将，起到了自动调节拉速，控制直径的作用，最终放肩完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。