[发明专利]一种单晶断苞后自动回熔时回熔状态判定的工艺

说明书

本发明提供一种单晶断苞后自动回熔时回熔状态判定的工艺，在单晶断苞后自动阶段下降进行回熔单晶回熔时，在每一阶段中，测量回熔单晶的初始重量，并将该回熔单晶下降一定距离至硅溶液液面下，在预设的回熔时间内进行回熔，当达到回熔时间后，进行回熔单晶是否回熔完的判定，若硅溶液内的回熔单晶回熔完，进行下一阶段下降回熔单晶回熔；否则，进行回熔状态判定。本发明的有益效果是采用自动控制，对断苞后的单晶进行阶段性回熔，且在每一阶段回熔时，自动进行单晶是否回熔完判断，降低劳动强度，提高工作效率，自动化程度高。

技术领域

本发明属于硅单晶生产技术领域，尤其是涉及一种单晶断苞后自动回熔时回熔状态判定的工艺。

背景技术

目前行业内竞争日益激烈，单晶生产企业自动化程度逐步提高，从工业2.0时代，逐步迈向工业3.0、4.0时代。单晶拉制过程中，等径过程已实现自动化控制，而出现单晶断苞，且断苞长度小于400mm时，往往需要人工进行回熔，减少不必要的原料浪费。

车间大数据表明，单晶拉制过程初始断苞占断苞总数的1/5，这一部分的断苞都需要进行回熔，从开始升温到后期的逐步回熔，全程均需要人工的干预操作，对拉晶操作造成很大劳动负担，对公司的人力成本、工时成本造成极大浪费。

目前行业中普遍实行一名操作员工负责12-24台单晶炉的工作制度，发生断苞需要回熔，操作人员需将部分精力放在回熔单晶中，极大地降低了工作效率，也会增加因员工精力分散而导致的异常事故发生概率，造成更大的经济损失。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种单晶断苞后自动回熔时回熔状态判定的工艺，尤其适合单晶断苞后的单晶进行回熔，采用自动控制，对断苞后的单晶进行阶段性回熔，且在每一阶段回熔时，自动进行单晶是否回熔完判断，降低劳动强度，提高工作效率，自动化程度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种单晶断苞后自动回熔时回熔状态判定的工艺，在单晶断苞后自动阶段下降进行回熔单晶回熔时，在每一阶段中，测量回熔单晶的初始重量，并将该回熔单晶下降一定距离至硅溶液液面下，在预设的回熔时间内进行回熔，当达到回熔时间后，进行回熔单晶是否回熔完的判定，

若硅溶液内的回熔单晶回熔完，进行下一阶段下降回熔单晶回熔；否则，进行回熔状态判定。

进一步的，回熔单晶是否回熔完的判定为：在回熔时间内，硅溶液液面接触电压是否发生改变，若接触电压发生改变，则判定回熔单晶回熔完；否则，判定回熔单晶未回熔完。

进一步的，回熔状态的判定包括以下步骤：

S1：当达到预设的回熔时间后，将回熔单晶提升至下降之前的位置，并测量回熔单晶的重量；

S2：对该阶段的回熔单晶的初始重量和回熔后的重量进行差值计算，若该差值小于标准差值，则进行下一阶段的回熔单晶的回熔；否则，进行步骤S203；

S3：以该阶段下降距离下降回熔单晶，并在预设的回熔时间内进行回熔，当达到回熔时间后，进行硅溶液内的回熔单晶是否回熔完的判定，

若硅溶液内的回熔单晶回熔完，进行下一阶段下降回熔单晶回熔；否则，进行步骤S1。

进一步的，标准差值为3-5kg。

进一步的，回熔时间为13-15min。

进一步的，测量回熔单晶初始重量的装置与测量回熔单晶回熔后的重量装置均为传感器。

由于采用上述技术方案，直拉单晶过程中断苞后，在进行断苞回熔时，采用自动化控制，在断苞单晶回熔时，无需人工操作，自动根据硅溶液液面接触电压和回熔单晶的重量进行回熔状态判定，保证回熔完全，在回熔后期，加热器功率恢复至引晶功率，将硅溶液温度维持在引晶温度，便于后续稳温引晶，提高操作人员的工作效率，降低劳动强度，自动化水平高。