多晶硅硅棒裂纹检测方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910735885.2 (22)申请日 2019.08.09 (71)申请人 南京因泰莱电器股份有限公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区天元东 路52号 申请人 南京因泰莱软件技术有限公司 (72)发明人 张杭高建虎张燕丁洁 (74)专利代理机构 江苏圣典律师事务所 32237 代理人 韩天宇 (51)Int.Cl. G01N 27/00(2006.01) C01B 33/035(2006.01) (54)发明名称 多晶硅硅棒裂纹检测方法 (57)摘要 本发明提供了。

2、一种多晶硅硅棒裂纹检测方 法， 根据硅棒出现裂纹时电流的波动特征进行硅 棒裂纹检测， 设置电流允许波动范围定值， 超出 此范围认为是波动， 当电流波动次数大于设定允 许波动次数定值时， 判定为硅棒裂纹出现， 当检 测出硅棒裂纹后， 控制输出电压恒定不变， 并提 醒工艺操作人员， 调整进料配比和流量进行裂纹 修复。 在多晶硅生产过程中检测到裂纹时可以提 醒工艺操作人员及时采取措施， 对提高多晶硅产 品质量和产量有重要意义。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 110596194 A 2019.12.20 CN 110596194 A 1.一种多晶硅硅棒裂纹检测方法， 其特征在于： 根据硅。

3、棒出现裂纹时电流的波动特征 进行硅棒裂纹检测， 设置电流允许波动范围定值， 超出此范围认为是波动， 当电流波动次数 大于设定允许波动次数定值时， 判定为硅棒裂纹出现， 当检测出硅棒裂纹后， 控制输出电压 恒定不变， 并提醒工艺操作人员， 调整进料配比和流量进行裂纹修复。 2.根据权利要求1所述的多晶硅硅棒裂纹检测方法， 其特征在于： 所述的检测过程设置 电流检测门槛定值， 硅棒电流超过此门槛才进行硅棒裂纹检测。 3.根据权利要求1所述的多晶硅硅棒裂纹检测方法， 其特征在于： 所述的电流允许波动 范围定值设置上限驻留计时器、 下限驻留计时器和电流正常返回计时器， 当电流超上限时 上限驻留计时器开。

4、始计时， 在允许的上限驻留时间定值内， 认为电流超上限； 当电流超下限 时下限驻留计时器开始计时， 在允许的下限驻留时间定值内， 认为电流超下限； 硅棒电流由 超上限进入超下限认为是一次波动， 硅棒电流由超下限进入超上限也认为是一次波动， 电 流在允许范围内开始计时， 电流正常返回计时器大于电流正常返回时间定值， 认为电流正 常， 重新进行波动检测。 4.根据权利要求3所述的多晶硅硅棒裂纹检测方法， 其特征在于： 所述电流检测门槛定 值取50A150A； 允许波动范围定值取0.10.3； 上限驻留时间定值取1s10s； 下限驻留时间 定值取1s10s； 电流正常返回时间定值取10s120s； 。

5、允许波动次数定值取210。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110596194 A 2 多晶硅硅棒裂纹检测方法 技术领域 0001 本发明涉及多晶硅生产检测领域， 具体是一种多晶硅硅棒裂纹检测方法。 背景技术 0002 目前， 生产多晶硅的主流工艺是改良西门子法， 在多晶硅改良西门子法工艺中， 还 原工艺是多晶硅沉积结晶生长的环节。 调整和控制还原工艺硅芯制备及多晶硅生长过程将 直接影响多晶硅产品的质量和产量， 而硅芯制备及多晶硅生长全过程产生的裂纹极大影响 多晶硅生长周期和产品纯度， 因此对硅芯制备及多晶硅硅棒生长裂纹的检测和控制对还原 工艺调控至关重要。 及时检测出硅棒裂纹， 并采取相关。

6、修复措施， 可大大提高多晶硅的产品 质量和产量， 可以避免硅棒裂纹继续增大， 避免倒棒的风险。 当硅棒出现裂纹时， 流过硅棒 的电流会出现一定程度的波动， 如不及时采取措施， 很容易出现硅棒融化， 影响硅棒的继续 生长。 发明内容 0003 本发明为了解决现有技术的问题， 提供了一种多晶硅硅棒裂纹检测方法， 在多晶 硅生产过程中检测到裂纹时可以提醒工艺操作人员及时采取措施， 对提高多晶硅产品质量 和产量有重要意义。 0004 本发明根据硅棒出现裂纹时电流出现一定程度波动的特征， 检测出电流在允许的 范围外波动， 并且波动次数大于设定的允许波动次数定值， 则判定为硅棒裂纹出现。 当检测 出硅棒裂。

7、纹后， 控制输出电压恒定不变， 避免波动加剧， 并提醒工艺操作人员， 调整进料配 比和流量进行裂纹修复。 硅棒裂纹一般出现在硅棒生长中后期和停炉过程中， 主要是由于 物料流量不稳定及配比不适当或电流升降幅度过快造成的。 为了避免硅棒生长初期， 硅芯 击穿前后电流波动， 误判成硅棒裂纹， 本方案设有电流检测门槛定值， 当流过硅棒的电流大 于此门槛再进行硅棒裂纹检测。 0005 上述的多晶硅硅棒裂纹检测方法， 硅棒电流的波动范围a可根据实际情况整定， 未 出现波动时硅棒实际电流Ir与目标设定电流Irs基本相等。 当出现波动时硅棒电流Ir超过 允许范围的上限电流 （1+a） *Irs， 并且硅棒电流。

8、在上限持续的时间Tu未超过上限驻留时间 定值Tum， 然后硅棒电流又小于波动下限电流 （1-a） *Irs， 并且硅棒电流在下限持续的时间 Td未超过下限驻留时间定值Tdm， 则波动次数计数器加1。 同理， 硅棒电流由下限区域进入上 限区域， 波动次数计数器也加1。 当波动次数计数器N大于设定的波动允许次数定值Nm时， 判 定为硅棒裂纹出现， 裂纹出现后控制输出电压恒定在波动前的电压， 并提醒工艺操作人员 调整进料配比和流量进行裂纹修复。 当硅棒电流恢复至波动范围内， 并且持续时间Tn超过 电流返回时间定值Tnm， 本轮硅棒裂纹检测结束， 重新开始下一轮检测。 设置电流返回延时， 可以有效的避。

9、免电流波动时经过正常区域误返回的情况。 0006 进一步改进， 所述电流检测门槛定值取50A150A； 允许波动范围定值取0.10.3； 上限驻留时间定值取1s10s； 下限驻留时间定值取1s10s； 电流正常返回时间定值取10s 说明书 1/2 页 3 CN 110596194 A 3 120s； 允许波动次数定值取210。 0007 本发明有益效果在于： 在多晶硅生产过程中检测到裂纹时可以提醒工艺操作人员 及时采取措施， 对提高多晶硅产品质量和产量有重要意义。 附图说明 0008 图1为多晶硅硅棒裂纹检测流程图。 具体实施方式 0009 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0010 如图1。

10、所示， 是本发明的多晶硅硅棒裂纹检测流程图， 检测过程如下： 根据工艺流程当硅棒目标电流设定值Irs大于电流检测门槛定值Im时， 硅棒裂纹检测 功能投入。 设硅棒电流允许波动的范围定值为a， 则硅棒电流允许的下限电流为 （1-a） *Irs， 允许的上限电流为 （1+a） *Irs， 硅棒电流在允许的上下限范围内调节认为是正常的。 当硅棒 电流超过上限电流时， 上限驻留计时器Tu开始计时， 累计电流在上限停留的时间， 当计时器 Tu大于设定的上限驻留时间定值Tum时， 则不认为是波动。 同理， 当硅棒电流超过下限电流 时， 下限驻留计时器Td开始计时， 累计电流在下限停留的时间， 当计时器Td。

11、大于设定的下限 驻留时间定值Tdm时， 则不认为是波动。 当硅棒电流超过上限电流时， 如果此时下限计时器 满足0TdTdm， 说明硅棒电流曾经在下限驻留过， 则认为是一次波动， 波动计数器N加1。 同 理， 当硅棒电流超过下限电流时， 如果此时上限计时器满足0TuTum， 说明硅棒电流曾经在 上限驻留过， 则认为是一次波动， 波动计数器N加1。 当波动计数器N大于设定的允许的波动 次数定值Nm， 则判定为出现硅棒裂纹， 控制输出电压恒定， 避免波动加剧， 发出提示信号， 提 醒工艺操作人员进行硅棒裂纹修复。 当硅棒电流恢复至下限与上限范围内， 电流正常返回 计时器Tn开始计时， 当计时器Tn大。

12、于设定的电流正常返回时间定值Tnm， 则认为波动消失， 初始化波动计数器和所有计时器， 进行重新累计。 0011 上述定值的选取和生产工艺流程密切相关， 考虑相关干扰因素， 并留有一定裕度。 定值的选取范围如下： 电流检测门槛定值Im取50A150A； 允许波动范围定值a取0.10.3； 上限驻留时间定值 Tum取1s10s； 下限驻留时间定值Tdm取1s10s； 电流正常返回时间定值Tnm取10s120s； 允 许波动次数定值Nm取210。 0012 本发明具体应用途径很多， 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于 本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以作出若干改进， 这 些改进也应视为本发明的保护范围。 说明书 2/2 页 4 CN 110596194 A 4 图1 说明书附图 1/1 页 5 CN 110596194 A 5 。