[发明专利]一种单晶硅生产工艺

说明书

本发明为一种单晶硅生产工艺。一种单晶硅生产工艺，所述的单晶硅生产工艺包括以下工序：拆炉、装料、熔料、引晶、放肩、转肩、等径、收尾和停炉；其中，所述的放肩过程的参数设定中，肩部长度与晶体直径匹配，并通过定角度放肩拉速系数来调节拉速，来达到预设的拉晶角度。本发明所述的一种单晶硅生产工艺，通过控制温控器功率按照参数设定进行升降，不采用红外测温仪，完全避免了红外测温仪测温不准导致影响拉晶的情况；新工艺可实现：定角度放肩、去除模拟量异常对拉晶的影响、为后期降本作系统储备的技术效果，还可以减小人工对生产过程的影响，实现自动化生产。

技术领域

本发明属于单晶硅技术领域，具体涉及一种单晶硅生产工艺。

背景技术

单晶炉是以直拉法从熔化的多晶硅熔液中生长硅单晶的专用设备。单晶炉生产过程包括以下工序：拆炉-装料-熔料-引晶-放肩-转肩-等径-收尾-停炉。而等径控制是单晶炉自动控制的核心。单晶直径在生长过程中可受到温度、拉速、转速、坩埚升速、保护气体的流速与温度等因素的影响。在忽略一些干扰因素影响情况下，单晶等径生长主要受温度和拉速影响。因此，炉内热场和生长速度的精确是单晶等径控制的重点。

目前单晶炉的自动化控制系统，它包括红外测温仪、电气控制柜、工作台和加热炉，所述红外测温仪的信号输出端与电气控制柜的信号输入端连接，红外测温仪检测到加热炉的温度信号并传递给电气控制柜；所述电气控制柜和工作台双向连接，工作台显示电气控制柜的状态信息，并通过操作工作台改变电气控制柜的运行参数；所述电气控制柜的信号输出端与加热炉的信号输入端连接，加热炉的加热过程受电气控制柜控制。

现有程序红外测温仪检测到加热炉的温度信号传递给电气控制柜，电控柜根据对反馈信息，以及设定参数对各工序的拉速、温度调节控制。

在热场安装时需要安装取光孔，可极易将取光孔装偏，将取光孔装偏，当完全避开红外测温仪时，则无法实时检测到加热炉的温度信号，或者安装时挡住部分，则电控柜根据对反馈信息调节时，易调节过头，导致放肩过程中存在问题，影响单晶棒头部品质和拉晶成功率。

有鉴于此，本发明提出一种新的单晶硅生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单晶硅生产工艺，该生产工艺去避免了光孔装偏时，模拟量异常时对拉晶的影响，新增定角度放肩程序，降低放肩放飞的情况，以及为后期热场实现碳碳化作系统储备。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种单晶硅生产工艺，所述的单晶硅生产工艺包括以下工序：拆炉、装料、熔料、引晶、放肩、转肩、等径、收尾和停炉；

其中，所述的放肩过程的参数设定中，肩部长度与硅芯晶体直径匹配，并通过定角度放肩拉速系数来调节拉速，来达到预设的拉晶角度。

进一步的，所述的引晶完成后，通过控制温控器功率进行降温。

再进一步的，所述降温过程不少于3次。

再进一步的，所述降温过程为4-6次。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

按照本发明提供的单晶硅生产工艺，通过控制温控器功率按照参数设定进行升降，不采用红外测温仪，完全避免了红外测温仪测温不准导致影响拉晶的情况；新工艺可实现：定角度放肩、去除模拟量异常对拉晶的影响、为后期降本作系统储备的技术效果，还可以减小人工对生产过程的影响，实现自动化生产。

经过实践后，新工艺的拉晶成功率比现有技术高35％，且单晶棒头部品质好。

具体实施方式