CN2913393Y - 单晶硅炉控制装置 - Google Patents

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张志新
王军
安桂正
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Beijing Jing Tong Vacuum Equipment Co.,Ltd.
Beijing Tianneng Yuntong Crystal Technology Co ltd
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BEIJING JINGYUTONG VACUUM EQUIPMENT Co Ltd
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Abstract

一种单晶硅炉控制装置，包括：中央处理器、温度控制器、温度传感器、熔体温度器、晶体拉速控制器、晶体跟踪控制器、晶体直径传感器和功率控制器。其中，中央处理器连接所述的温度控制器、晶体直径传感器和晶体拉速控制器，所述的晶体拉速控制器与晶体跟踪控制器相连，所述的晶体直径传感器与熔体温度器相连，另外，所述的温度控制器还与温度传感器相连，所述的温度传感器再与熔体温度器相连，所述的熔体温度器再与功率控制器相连，所述的功率控制器再与温度控制器相连，该实用新型的优点是：显著改进单晶硅制备的生产效率和极大地提高硅单晶的质量。

Description

单晶硅炉控制装置
技术领域
本实用新型属于电子工业技术领域，涉及一种单晶硅炉控制装置。
背景技术
单晶硅炉是生产人工晶体的重要设备，一般情况下，硅晶体的生产过程是将原料混合后，成形、锻造、熔融，再在硅单晶炉中拉出单晶，目前现有技术的单晶硅炉通常具有以下缺点：第一是需要人工控制制备单晶过程中的温度；第二是不能准确跟踪单晶的重量、长度以及籽晶拉速，从而一方面降低了单晶硅的生产效率，另外一方面，也不能保证制造出高质量的硅单晶。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种单晶硅炉控制装置，其能够准确监控提拉单晶硅的有关参数，以至于显著改进单晶硅制备的生产效率和极大地提高硅单晶的质量。
本实用新型的单晶硅炉控制装置主要包括：中央处理器、温度控制器、温度传感器、熔体温度器、晶体拉速控制器、晶体跟踪控制器、晶体直径传感器和功率控制器。其中，中央处理器连接所述的温度控制器、晶体直径传感器和晶体拉速控制器，所述的晶体拉速控制器与晶体跟踪控制器相连，所述的晶体直径传感器与熔体温度器相连，另外，所述的温度控制器还与温度传感器相连，所述的温度传感器再与熔体温度器相连，所述的熔体温度器再与功率控制器相连，所述的功率控制器再与温度控制器相连。
本实用新型的单晶硅炉控制装置具有以下有益效果：能够对单晶硅的生长和拉晶过程温度自动控制，电机调速控制，单晶直径自动控制，单晶、熔体自动跟踪，单晶重量及长度显示，不但能够改进制作单晶的效率，而且能够极大地提升硅单晶的质量。
附图说明
下面参照附图和具体实施方式对本实用新型的单晶硅炉控制装置作进一步详细地说明。
图1是本实用新型的单晶硅炉控制装置的电气结构示意图。
图2是本实用新型的中央处理器的自调谐算法曲线示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的单晶硅炉控制装置包括：中央处理器、温度控制器、温度传感器、熔体温度器、晶体拉速控制器、晶体跟踪控制器、晶体直径传感器和功率控制器。其中，中央处理器连接所述的温度控制器、晶体直径传感器和晶体拉速控制器，所述的晶体拉速控制器与晶体跟踪控制器相连，所述的晶体直径传感器与熔体温度器相连，另外，所述的温度控制器还与温度传感器相连，所述的温度传感器再与熔体温度器相连，所述的熔体温度器再与功率控制器相连，所述的功率控制器再与温度控制器相连。所述的功率控制器产生具有恒定温度的热场，其起到保温的作用；所述的熔体温度器主要起到加热不规则的多晶使之熔化为液体的具有规则晶格排列状的籽晶；所述的温度控制器采用英国欧陆公司的P818温度自动控制仪，在工作时，首先，检测晶体生长的温度信号，并将其转变为电压信号送至温度控制器，温度控制器将此温度信号与事先设定的温度值进行比较、运算，并将偏差信号送至中央处理器，中央处理器根据由温度变化的波动经过霍尔变换后反馈至温度控制器，用于稳定晶体生长温度，这里中央处理器内有一种自调谐算法(如图2所示)，它在大部分时间内是监视过程值和设定值的偏差，并在过程干扰时分解回路相应，当算法识别出一个振荡的或无阻尼响应时，则根据测得的响应重新估算参数。所述的晶体直径传感器用于监控晶体生长过程中的直径参数变化量，并将其与事先设定的直径值进行比较、运算，然后将偏差信号送至中央处理器，中央处理器再根据由直径变化的波动经过霍尔边憨厚反馈至直径控制器，以用于稳定晶体生长的直径。另外，所述的晶体拉速控制器起到根据晶体生长的直径以变化位移以得到符合设定生产标准直径的单晶，所述的晶体跟踪控制器根据晶体在生长过程中进程的快慢以随时补充下料，它们和中央处理器一起完成对晶体生长及直径的控制。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种单晶硅炉控制装置，其特征在于包括：中央处理器、温度控制器、温度传感器、熔体温度器、晶体拉速控制器、晶体跟踪控制器、晶体直径传感器和功率控制器，其中，中央处理器连接所述的温度控制器、晶体直径传感器和晶体拉速控制器，所述的晶体拉速控制器与晶体跟踪控制器相连，所述的晶体直径传感器与熔体温度器相连，另外，所述的温度控制器还与温度传感器相连，所述的温度传感器再与熔体温度器相连，所述的熔体温度器再与功率控制器相连，所述的功率控制器再与温度控制器相连。
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