单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115044967A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210749785.7(22)申请日2022.06.28(71)申请人西安奕斯伟材料科技有限公司地址710000陕西省西安市高新区西沣南路1888号1-3-029室(72)发明人毛勤虎(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243专利代理师张博(51)Int.Cl.C30B15/20(2006.01)C30B15/22(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉(57)摘要本发明提供了一种单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉，属于半导体技术领域。单晶硅拉晶控制装置包括：电源模块，电源模块的一端与坩埚轴连接，另一端与籽晶提拉结构连接，用于提供电信号以在籽晶提拉结构固定的晶体与石英坩埚内的硅溶液接触时，在坩埚轴、石英坩埚、石墨坩埚、硅溶液、晶体和籽晶提拉结构之间形成电流回路；测量模块，用于实时测量电流回路中的实际电流值；控制模块，用于根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将实际电流值与目标电流值比较，根据比较结果控制籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或加热器的功率。本发明能够对单晶硅尾部的直径进行控制。CN115044967ACN115044967A权利要求书1/2页1.一种单晶硅拉晶控制装置，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，其特征在于，所述单晶硅拉晶控制装置包括：电源模块，所述电源模块的一端与所述坩埚轴连接，另一端与所述籽晶提拉结构连接，用于提供电信号以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；测量模块，用于实时测量所述电流回路中的实际电流值；控制模块，用于根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。2.根据权利要求1所述的单晶硅拉晶控制装置，其特征在于，所述控制模块具体用于在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。3.根据权利要求1所述的单晶硅拉晶控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。4.一种单晶硅拉晶炉，其特征在于，包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，还包括如权利要求1‑3中任一项所述的单晶硅拉晶控制装置。5.一种单晶硅拉晶控制方法，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，其特征在于，所述单晶硅拉晶控制方法包括：向所述坩埚轴和所述籽晶提拉结构输入电信号，以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；实时测量所述电流回路中的实际电流值；根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。6.根据权利要求5所述的单晶硅拉晶控制方法，其特征在于，所述方法具体包括：在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。7.根据权利要求5所述的单晶硅拉晶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：2CN115044967A权利要求书2/2页获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。3CN115044967A说明书1/7页单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉技术领域[