用于控制直拉法硅單晶氧含量的變頻磁場(chǎng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及娃單晶生產(chǎn)設(shè)備的附屬裝置，尤其是設(shè)及一種用于控制直拉法娃 單晶氧含量的變頻磁場(chǎng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 直拉法娃單晶均為磁場(chǎng)拉晶工藝(MCZ)，相比非磁場(chǎng)工藝(CZ)存在W下優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu) 點(diǎn)是：1)單晶氧含量能控制在較低水平（<8E17atm/cm 3);
[0003] 2)單晶晶向均勻性更優(yōu);3)通過(guò)控制氧含量間接的控制缺陷產(chǎn)生幾率。
[0004] 其缺點(diǎn)是：1)由于增加磁場(chǎng)導(dǎo)致固定成本的增加;2)拉晶過(guò)程中開(kāi)啟磁場(chǎng)導(dǎo)致能 耗增加?，F(xiàn)階段加磁場(chǎng)的直拉法產(chǎn)品中，磁場(chǎng)強(qiáng)度穩(wěn)定在800高斯時(shí)(磁場(chǎng)功率5KWA)，磁場(chǎng) 能耗平均占開(kāi)爐成本的1.5%。因此，如何降低磁場(chǎng)能耗，而且又能更好的控制單晶氧含量是 本領(lǐng)域技術(shù)人員研發(fā)的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本實(shí)用新型提供一種用于控制直拉法娃單晶氧含量的變 頻磁場(chǎng)裝置。利用變頻磁場(chǎng)裝置控制直拉法娃單晶氧含量，通過(guò)感應(yīng)單晶長(zhǎng)度計(jì)量器的編 碼器信號(hào)，根據(jù)單晶長(zhǎng)度改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而得到想要得到的單晶氧含量。
[0006] 本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種用于控制直拉法娃單晶氧含量的變頻磁場(chǎng)裝 置，其特征在于，所述的變頻磁場(chǎng)裝置包括化C控制器、編碼器和觸摸屏;單晶長(zhǎng)度計(jì)量器連 接編碼器，編碼器連接化C控制器，PLC控制器分別與磁場(chǎng)觸發(fā)板、觸摸屏連接，磁場(chǎng)觸發(fā)板 連接磁場(chǎng)電控柜，磁場(chǎng)電控柜連接化C控制器。
[0007] 本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是:利用變頻磁場(chǎng)裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的控制， 不僅降低了磁場(chǎng)能耗，而且又能控制單晶氧含量。通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)化C的設(shè)置，設(shè)置后的 PLC可W對(duì)磁場(chǎng)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)漸變，平緩的調(diào)節(jié)，若磁場(chǎng)系統(tǒng)在使 用中出現(xiàn)報(bào)警，還可W將報(bào)警信息及時(shí)反饋給化C，W關(guān)閉磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)自我保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[000引圖1是本實(shí)用新型的變頻磁場(chǎng)裝置連接原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] W下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0010] 參照?qǐng)D1，用于控制直拉法娃單晶氧含量的變頻磁場(chǎng)裝置包括化C控制器、編碼器 和觸摸屏;單晶長(zhǎng)度計(jì)量器連接編碼器，編碼器連接化C控制器，PLC控制器分別與磁場(chǎng)觸發(fā) 板、觸摸屏連接，磁場(chǎng)觸發(fā)板連接磁場(chǎng)電控柜，磁場(chǎng)電控柜連接化C控制器。
[0011] 利用變頻磁場(chǎng)裝置控制直拉法娃單晶氧含量的方法是:將制備過(guò)程中的單晶長(zhǎng)度 值設(shè)置若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的單晶長(zhǎng)度值分別對(duì)應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值;在單晶制備過(guò)程中， 變頻磁場(chǎng)裝置的化C控制器實(shí)時(shí)從編碼器中讀取脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)為當(dāng)前單晶長(zhǎng)度值， 根據(jù)一個(gè)脈沖信號(hào)所對(duì)應(yīng)的單晶長(zhǎng)度值，將讀取的脈沖值計(jì)算出當(dāng)前的單晶長(zhǎng)度，根據(jù)當(dāng) 前的單晶長(zhǎng)度計(jì)算出當(dāng)前的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并通過(guò)觸摸屏顯示；同時(shí)化C控制器實(shí)時(shí)由磁場(chǎng)觸發(fā) 板獲取當(dāng)前單晶制備過(guò)程中的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并通過(guò)觸摸屏顯示;然后W每個(gè)節(jié)點(diǎn)的單晶長(zhǎng)度 值分別對(duì)應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值為依據(jù)，調(diào)節(jié)控制磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0012]該方法將制備過(guò)程中的單晶長(zhǎng)度值設(shè)置屯個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的單晶長(zhǎng)度值分別對(duì) 應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值如下表：
[0014] 本實(shí)用新型利用變頻磁場(chǎng)裝置控制直拉法娃單晶氧含量的工藝流程如下：
[0015] (1)選取本征原料（電阻率大于2000歐姆的N或P型原料），并將其W化料功率為75~ 120kw進(jìn)行烙化，化料時(shí)間為3~8小時(shí)。
[0016] (2)將步驟（1)按正常滲雜量（100~2000mg)加入憐合金滲雜劑（濃度為0.0001~ 0.0 Ol)，使用常規(guī)爐壓Htorr~20torr進(jìn)行烘烤30分鐘。
[0017] (3)烘烤完成后，使用800高斯磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行拉晶，在等徑過(guò)程中，通過(guò)感應(yīng)單晶長(zhǎng) 度計(jì)量器的編碼器信號(hào)，得到當(dāng)前的單晶長(zhǎng)度，根據(jù)單晶長(zhǎng)度改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而得到想要 得到的單晶氧含量。
[0018] 本實(shí)用新型在觸摸屏操作面板上設(shè)有自動(dòng)模式、參數(shù)設(shè)置按鈕，通過(guò)按鈕實(shí)現(xiàn)磁 場(chǎng)自動(dòng)控制的開(kāi)關(guān)。在等徑過(guò)程中，可選擇采用"自動(dòng)模式"或者"參數(shù)設(shè)置"兩種方式進(jìn)行 控制，若選擇"自動(dòng)模式"，則觸摸屏界面顯示屯個(gè)節(jié)點(diǎn)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的單晶長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的磁 場(chǎng)強(qiáng)度，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。若選擇參數(shù)設(shè)置，則進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，想得到單晶氧含量高一些，就 降低磁場(chǎng)強(qiáng)度，想得到單晶氧含量低一些，就增加磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0019] 本實(shí)用新型在觸摸屏操作面板上可顯示當(dāng)前單晶長(zhǎng)度值、磁場(chǎng)設(shè)定值、磁場(chǎng)反饋 值，根據(jù)單晶生產(chǎn)工藝設(shè)置的磁場(chǎng)強(qiáng)度繪制變化曲線并顯示在觸摸屏上。
[0020] 變頻磁場(chǎng)裝置的化C從編碼器中讀取出脈沖信號(hào)，運(yùn)個(gè)脈沖信號(hào)實(shí)際為單晶長(zhǎng)度 值，然后計(jì)算出1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)多少mm，然后每次保持的時(shí)候按開(kāi)始自控，使記長(zhǎng)清0,化C可根 據(jù)讀取的脈沖值計(jì)數(shù)，計(jì)算出具體單晶長(zhǎng)度，然后化C編寫(xiě)程序，計(jì)算出控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的控 制f胃號(hào)。
[0021] 變頻磁場(chǎng)裝置采用的編碼器型號(hào)為E6B2-CWZ6C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于控制直拉法硅單晶氧含量的變頻磁場(chǎng)裝置，其特征在于，所述的變頻磁場(chǎng) 裝置包括PLC控制器、編碼器和觸摸屏；單晶長(zhǎng)度計(jì)量器連接編碼器，編碼器連接PLC控制 器，PLC控制器分別與磁場(chǎng)觸發(fā)板、觸摸屏連接，磁場(chǎng)觸發(fā)板連接磁場(chǎng)電控柜，磁場(chǎng)電控柜連 接PLC控制器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于控制直拉法硅單晶氧含量的變頻磁場(chǎng)裝置。變頻磁場(chǎng)裝置包括PLC控制器、編碼器和觸摸屏；單晶長(zhǎng)度計(jì)量器連接編碼器，編碼器連接PLC控制器，PLC控制器分別與磁場(chǎng)觸發(fā)板、觸摸屏連接，磁場(chǎng)觸發(fā)板連接磁場(chǎng)電控柜，磁場(chǎng)電控柜連接PLC控制器。本實(shí)用新型利用變頻磁場(chǎng)裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的控制，不僅降低了磁場(chǎng)能耗，而且又能控制單晶氧含量。設(shè)置后的PLC可以對(duì)磁場(chǎng)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)漸變，平緩的調(diào)節(jié)，若出現(xiàn)報(bào)警，可及時(shí)反饋給PLC，以關(guān)閉磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)自我保護(hù)。
【IPC分類(lèi)】C30B29/06, C30B15/00, C30B30/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205258652
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521016961
【發(fā)明人】孫毅, 于書(shū)瀚, 孫昊, 鄭海峰, 朱鵬浩, 王林
【申請(qǐng)人】天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日