本申請(qǐng)涉及單晶硅，尤其涉及一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、直拉法(czochralski，cz法)是常用的單晶硅制備工藝，通過(guò)在熔化的硅熔液中插入有一定晶向的籽晶，通過(guò)引細(xì)晶消除原生位錯(cuò)，利用結(jié)晶前沿的過(guò)冷度驅(qū)動(dòng)硅原子按順序排列在固液界面的硅固體上，形成單晶硅棒。直拉法制備單晶硅棒的工藝主要包括：熔料、引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑、收尾。

2、現(xiàn)有技術(shù)在等徑生長(zhǎng)過(guò)程中，主要是通過(guò)判斷單晶硅棒的提拉速度與設(shè)定的拉速曲線是否匹配的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶爐內(nèi)的熱場(chǎng)溫度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶硅棒的生長(zhǎng)過(guò)程的控制。但是這種判斷方式，由于單晶爐在運(yùn)行過(guò)程中，液口距會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)以及拉晶過(guò)程中拉速也會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，從而使得單晶爐內(nèi)的熱場(chǎng)溫度也會(huì)頻繁升降，進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致單晶爐控制系統(tǒng)得出的溫度調(diào)整策略與單晶爐內(nèi)實(shí)際熱場(chǎng)溫度偏差很大。此時(shí)，基于該溫度調(diào)整策略對(duì)單晶硅棒的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行控制，將很容易導(dǎo)致單晶硅棒出現(xiàn)斷棱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制方法裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及程序產(chǎn)品，以解決或緩解現(xiàn)有技術(shù)中的一項(xiàng)或更多項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

2、作為本申請(qǐng)實(shí)施例的一個(gè)方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制方法，包括：

3、在單晶硅棒處于等徑生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)，獲取所述單晶硅棒的提拉速度及所述單晶硅棒的固液界面的軸向溫度梯度；

4、計(jì)算所述提拉速度與所述軸向溫度梯度的比值；

5、判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

6、若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整。

7、一種實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)范圍為0.1206-0.1474mm2/h℃。

8、一種實(shí)施方式中，所述方法還包括：

9、預(yù)先創(chuàng)建單晶硅棒的等徑長(zhǎng)度與軸向溫度梯度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

10、在單晶硅棒處于等徑生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)，獲取單晶爐中的固態(tài)界面的軸向溫度梯度包括：

11、在單晶硅棒處于等徑生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)，獲取所述單晶硅棒的當(dāng)前等徑長(zhǎng)度；

12、根據(jù)所述當(dāng)前等徑長(zhǎng)度與所述對(duì)應(yīng)關(guān)系表確定所述當(dāng)前等徑長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的軸向溫度梯度。

13、一種實(shí)施方式中，所述預(yù)先創(chuàng)建單晶硅棒的等徑長(zhǎng)度與軸向溫度梯度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表包括：

14、采用熱場(chǎng)模擬的方式確定多個(gè)等徑長(zhǎng)度與各個(gè)所述等徑長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的軸向溫度梯度，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系表包括多個(gè)等徑長(zhǎng)度及各個(gè)所述等徑長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的軸向溫度梯度。

15、一種實(shí)施方式中，所述若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整包括：

16、若所述比值小于所述預(yù)設(shè)范圍的下限值，則增大所述提拉速度或降低所述加熱器的加熱功率；

17、若所述比值大于所述預(yù)設(shè)范圍的上限值，則降低所述提拉速度或增大所述加熱器的加熱功率。

18、一種實(shí)施方式中，所述若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整包括：

19、若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則彈出彈窗界面以供用戶確定是否對(duì)提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整；

20、在檢測(cè)到用戶的確定指令時(shí)，控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整。

21、本申請(qǐng)還提供了一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制裝置，所述裝置包括：

22、獲取模塊，用于在單晶硅棒處于等徑生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)，獲取所述單晶硅棒的提拉速度及單晶爐中的固態(tài)界面的軸向溫度梯度；

23、計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述提拉速度與所述軸向溫度梯度的比值；

24、判斷模塊，用于判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

25、控制模塊，用于若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整。

26、本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

27、本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

28、本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

29、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案具有如下優(yōu)勢(shì)：

30、本申請(qǐng)實(shí)施例中的單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制方法，通過(guò)在單晶硅棒處于等徑生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)，獲取所述單晶硅棒的提拉速度及所述單晶硅棒的固液界面的軸向溫度梯度；接著，計(jì)算所述提拉速度與所述軸向溫度梯度的比值；之后，判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；最后，基于判斷結(jié)果來(lái)決定是否需要控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整。由于單晶硅棒的提拉速度及單晶爐內(nèi)的熱場(chǎng)溫度是影響單晶硅棒的生長(zhǎng)過(guò)程的主要因素，而固液界面的軸向溫度梯度可以用以描述單晶爐內(nèi)的熱場(chǎng)溫度分布。因此，本申請(qǐng)實(shí)施例中通過(guò)同時(shí)基于所述單晶硅棒的提拉速度及所述單晶硅棒的固液界面的軸向溫度梯度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)過(guò)程的控制方式，相比于現(xiàn)有技術(shù)中僅僅基于單晶硅棒的提拉速度的控制方式，可以更加準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行控制，進(jìn)而可以降低單晶硅棒出現(xiàn)斷棱的風(fēng)險(xiǎn)。此外，由于本申請(qǐng)實(shí)施例中會(huì)在所述提拉速度與所述軸向溫度梯度的比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整，以使調(diào)整后的單晶硅棒的提拉速度及單晶硅棒的固液界面的軸向溫度梯度的比值位于所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，即使得單晶硅棒內(nèi)的點(diǎn)缺陷處于平衡狀態(tài)，以便形成更加完美的單晶硅棒，提高單晶硅棒的品質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)范圍為0.1206-0.1474mm2/h℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先創(chuàng)建單晶硅棒的等徑長(zhǎng)度與軸向溫度梯度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整包括：

7.一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種單晶硅棒的等徑生長(zhǎng)控制方法，涉及單晶硅技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：在單晶硅棒處于等徑生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)，獲取所述單晶硅棒的提拉速度及所述單晶硅棒的固液界面的軸向溫度梯度；計(jì)算所述提拉速度與所述軸向溫度梯度的比值；判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；若所述比值不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制對(duì)所述提拉速度及/或加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)整。本申請(qǐng)實(shí)施例可以降低單晶硅棒出現(xiàn)斷棱的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：曹利軍,馬玉花,袁新生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天合光能股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21