确定单晶炉引晶温度的方法及直拉法制备单晶硅的方法.pdf

(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CN113282878A(43)申请公布日2021.08.20(21)申请号202110390415.4(22)申请日2021.04.12(71)申请人上海新昇半导体科技有限公司地址201306上海市浦东新区临港新城云水路1000号申请人中国科学院上海微系统与信息技术研究所(72)发明人魏星刘文凯薛忠营(74)专利代理机构北京磐华捷成知识产权代理有限公司11851代理人谢栒(51)Int.Cl.G06F17/14(2006.01)C30B15/20(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称确定单晶炉引晶温度的方法及直拉法制备单晶硅的方法(57)摘要本申请公开了一种确定单晶炉引晶温度的方法及直拉法制备单晶硅的方法。所述方法包括：引晶前测量所述单晶炉内用于引晶的熔体的温度，并得到温度‑时间曲线；对所述温度‑时间曲线进行傅里叶分析，得到频率‑振幅曲线；根据所述温度‑时间曲线判断熔体温度无剧烈变化之后，再以引晶温度稳定的频率‑振幅曲线作为标准参考曲线，将得到的所述频率‑振幅曲线与标准参考曲线进行比较，以判断引晶温度是否稳定。本申请所述方法通过傅里叶分析辅助及时间‑温度曲线，提高了引晶温度稳定性判断的准确率，降低了因误判引晶温度而导致的断线率。CN113282878ACN113282878A权利要求书1/1页1.一种确定单晶炉引晶温度的方法，其特征在于，所述方法包括：引晶前测量所述单晶炉内用于引晶的熔体的温度，并得到温度‑时间曲线；对所述温度‑时间曲线进行傅里叶分析，得到频率‑振幅曲线；根据所述温度‑时间曲线判断熔体温度无剧烈变化之后，再以引晶温度稳定的频率‑振幅曲线作为标准参考曲线，将得到的所述频率‑振幅曲线与标准参考曲线进行比较，以判断引晶温度是否稳定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断引晶温度是否稳定包括：将得到的频率‑振幅曲线中出现的振幅峰值的位置和振幅值与所述标准参考曲线中相应的振幅峰值的位置和振幅值进行比较，若所述频率‑振幅曲线和所述标准参考曲线中振幅峰值的位置和振幅值相互对应，则引晶温度稳定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：先判断所述频率‑振幅曲线中出现振幅峰值的位置与所述标准参考曲线中相应的振幅峰值的位置是否对应；若所述频率‑振幅曲线和所述标准参考曲线中的振幅峰值相互对应，则进一步判断所述频率‑振幅曲线中与所述标准参考曲线的中的特定振幅峰值的振幅值之间的差值是否在预设阈值之内，若在预设阈值之内，则引晶温度稳定，若超出所述预设阈值则引晶温度不稳定。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，判断所述频率‑振幅曲线和所述标准参考曲线中振幅峰值是否相互对应包括：若频率‑振幅曲线中振幅峰值的位置与标准参考曲线中振幅峰值的位置的差值在设定阈值之内，则认定所述频率‑振幅曲线和所述标准参考曲线中振幅峰值相互对应；若频率‑振幅曲线中振幅峰值的位置与标准参考曲线中振幅峰值的位置的差值在超出设定阈值，则认定频率‑振幅曲线和所述标准参考曲线中振幅峰值不相互对应。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以预定时间间隔测量所述单晶炉内用于引晶的熔体的温度，并得到温度‑时间曲线。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述熔体的温度为测量时间点的温度或设定时间段内的平均温度。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以预设时间间隔对得到的所述温度‑时间曲线进行傅里叶分析，得到频率‑振幅曲线。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以预设时间间隔对之前任意一时间点得到的所述温度‑时间曲线进行傅里叶分析，得到频率‑振幅曲线。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体温度无剧烈变化为所述熔体温度的变化差值在误差阈值范围之内。10.一种直拉法制备单晶硅的方法，其特征在于，所述方法包括基于权利要求1至9之一所述的确定单晶炉引晶温度的方法确定引晶温度。2CN113282878A说明书1/7页确定单晶炉引晶温度的方法及直拉法制备单晶硅的方法技术领域[0001]本申请涉及单晶硅制备领域，具体而言涉及一种确定单晶炉引晶温度的方法及直拉法制备单晶硅的方法。背景技术[0002]工业上通常使用直拉法来制备大尺寸半导体级单晶硅。直拉法制备单晶硅有以下流程：化料、稳温、引晶、放肩、等径、收尾、冷却、取棒。其中，引晶前需要溶液温度稳定在引晶温度。一般将籽晶浸没入硅熔体，观察籽晶与熔体接触处光圈的亮度与形状来观察引晶温度是否合适。在引晶温度不合适时，需要手动调整温度。[0003]然而在使用直拉法制备大尺寸半导体级单晶硅时，通常使用磁场来控制熔体对流来控制晶体缺陷、氧含量及杂质分布。加入的磁场抑制了