一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法技术

本发明专利技术公开了一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，包括如下步骤，S1：准备阶段：S11：将加热机构的电源与外界的电源相连接，通过计算机程序控制启动加热机构，使得CZ单晶炉内的加热机构进行加热工作，然后CZ单晶炉内的温度在不断的进行上升；S2：调温逻辑设计阶段：S21：对CZ单晶炉外侧的计算机内的程序参数进行调温逻辑设计；S3：工作阶段：S31：同时温度检测系统中的炉膛温度传感器检测模块对CZ单晶炉内加热上升的温度数值进行实时检测。该提高CZ单晶炉调温效率的调温方法通过升高温过热逻辑、找温逻辑和回温逻辑将整个调温过程分为三个阶段，相比较传统的一步回温的调温方法，调温更加稳定，工作时间减少，从而提高调温的效率。

A method to improve the temperature regulation efficiency of CZ single crystal furnace

【技术实现步骤摘要】
一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法
本专利技术涉及直拉单晶工艺
，具体为一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法。
技术介绍
单晶硅主要用于制作半导体元件，直拉单晶工艺是通过电阻加热，在合适的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，然后以一定速度向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体的技术，当结晶加快时，晶体直径会变粗，提高升速可以使直径变细，增加温度能一直结晶速度，反之，若结晶变慢，直径变细，则通过降低拉速和降温进行控制，因此在直拉工艺的过程中会温度进行调节和控制显得尤为重要；现有的单晶硅棒调温技术，在调温过程中，大多都是直接通过控制加热机构进行一步回温，这样一步回温的调温方法会导致回温过程中存在回温早或回温晚的情况发生，造成调温温度不合适，导致工时浪费。所以我们提出了一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，以便于解决上述中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上传统的CZ单晶炉的调温方法大多直接控制加热机构进行一步回温，这样会导致回温过程中存在回温早或回温晚的情况发生，造成调温温度不合适，导致工时浪费的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，包括如下步骤，S1：准备阶段：S11：将加热机构的电源与外界的电源相连接，通过计算机程序控制启动加热机构，使得CZ单晶炉内的加热机构进行加热工作，然后CZ单晶炉内的温度在不断的进行上升；S12：将整个温度检测系统的电源与外界的电源相连接，使得CZ单晶炉内的温度检测系统内的炉膛温度传感器检测模块开始进行温度检测和监控工作；S2：调温逻辑设计阶段：S21：对CZ单晶炉外侧的计算机内的程序参数进行调温逻辑设计，以便于后期达到准确调温效果；S22：将调温逻辑设计分为三阶段进行低温找温；S3：工作阶段：S31：加热机构在加热的过程中，同时温度检测系统中的炉膛温度传感器检测模块对CZ单晶炉内加热上升的温度数值进行实时检测；S32：炉膛温度传感器检测模块将检测到的温度值通过电信号传输给温度检测系统中的单片机，然后196KC芯片将给定的温度值和反馈回来的温度值进行比较，并且经过最小拍无波纹算法进行运算处理，处理后将此信号传输给CZ单晶炉外壁上的温度控制调温系统；S4：高温过热阶段：S41：温度控制调温系统接收到此信号后进行分析对比，当温度控制调温系统接收到的CZ单晶炉内的温度过高时，超过预期设置的温度值，此时需要进行低温找温工作；S5：低温找温阶段：S51：温度控制调温系统内的调温逻辑开始进行工作，调温逻辑被计算机内的PLC控制机构所控制，使得计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑开始进行工作，计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑对加热机构的功率进行调控；S52：首先通过计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑将加热机构的功率进行大幅度的下降，减少加热机构的加热效率，从而使得CZ单晶炉内的温度进行大幅度的降温；S53：经过一段时间后，接着，再通过计算机内的调温逻辑中设计的找温逻辑再对加热机构的功率进行中幅度的下降，从而使得CZ单晶炉内的温度进行中幅度的降温；S54：经过一段时间后，然后，再通过计算机内的调温逻辑中设计的现阶段调温过程中的回温逻辑对加热机构的功率进行小幅度的下降，从而使得CZ单晶炉内的温度进行小幅度的降温，接着通过CZ单晶炉内的温度缓慢的进行降温便于很好的进行回温，达到快速准确找温的目的；S6：回温阶段：S61：炉膛温度传感器检测模块实时对CZ单晶炉内的温度进行检测和传输给温度检测系统中的单片机，通过分析对比后，温度检测系统将此信号传输给温度控制调温系统，当CZ单晶炉内的温度降温到与设定的引晶温度一致时，温度控制调温系统将停止计算机内的回温逻辑的工作，同时通过计算机控制加热机构停止加热工作，使得CZ单晶炉内的温度保持所需要的恒定的温度数字，由此通过三阶段的低温找温很好的完成了整个调温工作；S7：引晶阶段；S71：最后开始进行引晶工作。优选的，所述S21中的调温逻辑包括升高温过热逻辑、找温逻辑和回温逻辑，且升高温过热逻辑、找温逻辑和回温逻辑三者的回温幅度依次降低。优选的，所述S5中的升高温过热逻辑、找温逻辑和回温逻辑三者的工作时间范围设置在15min-30min之间，且升高温过热逻辑工作的时间小于找温逻辑的工作时间，并且找温逻辑的工作时间大于回温逻辑的工作时间。优选的，所述S52中的升高温过热逻辑工作的时间范围为15min-20min。优选的，所述S53中的找温逻辑工作的时间范围为20min-30min。优选的，所述S54中的回温逻辑工作的时间范围为15min-18min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该提高CZ单晶炉调温效率的调温方法：(1)设置有升高温过热逻辑、找温逻辑和回温逻辑，通过升高温过热逻辑、找温逻辑和回温逻辑将整个调温过程分为三个阶段，首先，通过升高温过热逻辑进行低温找温调节，实现阶段1进行大幅度的降温，接着，再通过找温逻辑进行低温找温调节，实现阶段2进行中幅度的降温，最后，再通过回温逻辑进行低温找温调节，实现阶段3进行小幅度的降温，从而使得温度通过三个阶段稳定的控制进行回温至稳温功率稳温，相比较传统的一步回温的调温方法，调温更加稳定，准确性提高，工作时间减少，从而提高调温的效率；(2)本调温逻辑可实现自动运转，达成设备自动调温目的，安全稳定。附图说明图1为本专利技术调温的过程流程图；图2为本专利技术低温找温的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，包括如下步骤，S1：准备阶段：S11：将加热机构的电源与外界的电源相连接，通过计算机程序控制启动加热机构，使得CZ单晶炉内的加热机构进行加热工作，然后CZ单晶炉内的温度在不断的进行上升；S12：将整个温度检测系统的电源与外界的电源相连接，使得CZ单晶炉内的温度检测系统内的炉膛温度传感器检测模块开始进行温度检测和监控工作；S2：调温逻辑设计阶段：S21：对CZ单晶炉外侧的计算机内的程序参数进行调温逻辑设计，以便于后期达到准确调温效果；S22：将调温逻辑设计分为三阶段进行低温找温；S3：工作阶段：S31：加热机构在加热的过程中，同时温度检测系统中的炉膛温度传感器检测模块对CZ单晶炉内加热上升的温度数值进行实时检测；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，包括如下步骤，其特征在于：/nS1：准备阶段：/nS11：将加热机构的电源与外界的电源相连接，通过计算机程序控制启动加热机构，使得CZ单晶炉内的加热机构进行加热工作，然后CZ单晶炉内的温度在不断的进行上升；/nS12：将整个温度检测系统的电源与外界的电源相连接，使得CZ单晶炉内的温度检测系统内的炉膛温度传感器检测模块开始进行温度检测和监控工作；/nS2：调温逻辑设计阶段：/nS21：对CZ单晶炉外侧的计算机内的程序参数进行调温逻辑设计，以便于后期达到准确调温效果；/nS22：将调温逻辑设计分为三阶段进行低温找温；/nS3：工作阶段：/nS31：加热机构在加热的过程中，同时温度检测系统中的炉膛温度传感器检测模块对CZ单晶炉内加热上升的温度数值进行实时检测；/nS32：炉膛温度传感器检测模块将检测到的温度值通过电信号传输给温度检测系统中的单片机，然后196KC芯片将给定的温度值和反馈回来的温度值进行比较，并且经过最小拍无波纹算法进行运算处理，处理后将此信号传输给CZ单晶炉外壁上的温度控制调温系统；/nS4：高温过热阶段：/nS41：温度控制调温系统接收到此信号后进行分析对比，当温度控制调温系统接收到的CZ单晶炉内的温度过高时，超过预期设置的温度值，此时需要进行低温找温工作；/nS5：低温找温阶段：/nS51：温度控制调温系统内的调温逻辑开始进行工作，调温逻辑被计算机内的PLC控制机构所控制，使得计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑开始进行工作，计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑对加热机构的功率进行调控；/nS52：首先通过计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑将加热机构的功率进行大幅度的下降，减少加热机构的加热效率，从而使得CZ单晶炉内的温度进行大幅度的降温；/nS53：经过一段时间后，接着，再通过计算机内的调温逻辑中设计的找温逻辑再对加热机构的功率进行中幅度的下降，从而使得CZ单晶炉内的温度进行中幅度的降温；/nS54：经过一段时间后，然后，再通过计算机内的调温逻辑中设计的现阶段调温过程中的回温逻辑对加热机构的功率进行小幅度的下降，从而使得CZ单晶炉内的温度进行小幅度的降温，接着通过CZ单晶炉内的温度缓慢的进行降温便于很好的进行回温，达到快速准确找温的目的；/nS6：回温阶段：/nS61：炉膛温度传感器检测模块实时对CZ单晶炉内的温度进行检测和传输给温度检测系统中的单片机，通过分析对比后，温度检测系统将此信号传输给温度控制调温系统，当CZ单晶炉内的温度降温到与设定的引晶温度一致时，温度控制调温系统将停止计算机内的回温逻辑的工作，同时通过计算机控制加热机构停止加热工作，使得CZ单晶炉内的温度保持所需要的恒定的温度数字，由此通过三阶段的低温找温很好的完成了整个调温工作；/nS7：引晶阶段；/nS71：最后开始进行引晶工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种提高CZ单晶炉调温效率的调温方法，包括如下步骤，其特征在于：
S1：准备阶段：
S11：将加热机构的电源与外界的电源相连接，通过计算机程序控制启动加热机构，使得CZ单晶炉内的加热机构进行加热工作，然后CZ单晶炉内的温度在不断的进行上升；
S12：将整个温度检测系统的电源与外界的电源相连接，使得CZ单晶炉内的温度检测系统内的炉膛温度传感器检测模块开始进行温度检测和监控工作；
S2：调温逻辑设计阶段：
S21：对CZ单晶炉外侧的计算机内的程序参数进行调温逻辑设计，以便于后期达到准确调温效果；
S22：将调温逻辑设计分为三阶段进行低温找温；
S3：工作阶段：
S31：加热机构在加热的过程中，同时温度检测系统中的炉膛温度传感器检测模块对CZ单晶炉内加热上升的温度数值进行实时检测；
S32：炉膛温度传感器检测模块将检测到的温度值通过电信号传输给温度检测系统中的单片机，然后196KC芯片将给定的温度值和反馈回来的温度值进行比较，并且经过最小拍无波纹算法进行运算处理，处理后将此信号传输给CZ单晶炉外壁上的温度控制调温系统；
S4：高温过热阶段：
S41：温度控制调温系统接收到此信号后进行分析对比，当温度控制调温系统接收到的CZ单晶炉内的温度过高时，超过预期设置的温度值，此时需要进行低温找温工作；
S5：低温找温阶段：
S51：温度控制调温系统内的调温逻辑开始进行工作，调温逻辑被计算机内的PLC控制机构所控制，使得计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑开始进行工作，计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑对加热机构的功率进行调控；
S52：首先通过计算机内的调温逻辑中的升高温过热逻辑将加热机构的功率进行大幅度的下降，减少加热机构的加热效率，从而使得CZ单晶炉内的温度进行大幅度的降温；
S53：经过一段时间后，接着，再通过计算机内的调温逻辑中设计的找温逻辑再对加热机构的功率进行中幅度的下降，从而使得CZ单晶炉内的温度进行中幅度的降温；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昊，
申请(专利权)人：弘元新材料包头有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15