重掺单晶引晶质量的控制方法、装置和可读介质与流程

本发明涉及拉晶电气控制，具体涉及一种重掺单晶引晶质量的控制方法、装置和可读介质。

背景技术：

1、因n型重掺单晶掺杂浓度高，在高杂质浓度下若无法控制相关参数单晶结构容易被破坏，被破坏的单晶无法作为产品使用，必须进行回融重新拉晶，每次回融的动作称作一次引放，多次回融重新拉晶导致拉晶的时间越来越长，炉内的氧化物堆积越来越严重，长晶成活的几率也越来越小，并且当掺杂浓度越高，工艺条件要求越高时，引放次数将呈正向增加，导致引晶质量越来越差，引晶质量差会影响引晶、放肩和等径前期，所以第一步引晶的质量控制非常重要；同时，不同长晶条件的变化也会导致引晶工艺的不同，因此引晶也是长晶工艺开发过程中最为困难的一部分，需要进行很多次的尝试才能找到合适参数设定，同时要使每次引晶都达到一致非常困难。

2、因此，需要研究一种在高掺杂浓度下提高引晶质量的控制方法及装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种提高引晶质量的重掺单晶引晶质量的控制方法。

2、还有必要提供一种重掺单晶引晶质量的控制装置和

3、还有必要提供一种可读介质。

4、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

5、一种重掺单晶引晶质量的控制方法，包括：

6、s1：获取引晶过程拉速的设定值、拉速上限值、拉速的下限值、直径设定值、温度的下降幅度范围；

7、s2：在引晶过程中，实时采集所述引晶过程中的实际直径；

8、s3：将所述实时采集到的实际直径与所述直径设定值进行比较，得到直径差值δd；

9、s4：将所述直径差值δd作为pid控制的输入，得到pid输出的拉速调节值、第一功率干预操作量或引晶失败；

10、s5：根据所述pid输出的拉速调节值、第一功率干预操作量对应调节实时拉速，并进行第一功率干预；或根据pid输出的引晶失败，回融操作。

11、优选地，所述s4步骤包括：将所述直径差值δd作为pid控制的输入；

12、判断引晶第一预定距离后所述直径差值δd是否位于预设直径差值范围内；

13、若所述直径差值δd位于所述预设直径差值范围内，根据第一预定判断式、第二预定判断式，pid输出对应的拉速调节值、第一功率干预操作量；

14、若所述直径差值δd不在所述预设直径差值范围内，pid输出引晶失败。

15、优选地，所述预设直径差值范围为-0.5mm~0.5mm。

16、优选地，所述第一预定判断式为：

17、0mm<δd≤0.2mm，拉速增加0.2mm/min；0.2mm<δd≤0.5mm，拉速增加0.6mm/min；

18、-0.2mm≤δd<0mm，拉速减小0.2mm/min；-0.5mm≤δd<-0.2mm，拉速减小0.6mm/min。

19、优选地，所述第二预定判断式为：

20、-0.3mm≤δd≤0.2mm，不进行第一功率干预；

21、0.2mm<δd≤0.5mm，功率操作量减少0.1kw，-0.5mm≤δd<-0.3mm，功率操作量增加0.1kw。

22、优选地，所述s2步骤还包括采集引晶第二预定距离后，引晶的实际拉速，

23、所述s3步骤还包括将引晶第二预定距离后引晶的实际拉速与拉速的上限值或拉速的下限值进行比较；

24、所述s4步骤还包括将所述引晶的实际拉速与拉速的上限值或拉速的下限值进行比较的结果作为pid控制的输入，若引晶的实际拉速贴合拉速上限值或拉速下限值或超出拉速上、下限值，pid输出引晶失败。

25、优选地，所述s2步骤还包括采集引晶第三预定距离到引晶结束的温度；

26、所述s3步骤还包括将所述引晶结束时的温度与所述第三预定距离时的温度进行比较，得到温度差值δc；

27、所述s4步骤还包括将所述温度差值δc作为pid控制的输入，若所述温度差值δc不在温度的下降幅度范围内，pid输出引晶失败。

28、一种重掺单晶引晶质量的控制装置，包括：

29、获取模块：用于获取引晶过程拉速的设定值、拉速上限值、拉速的下限值、直径设定值、温度的下降幅度范围；

30、采集模块：用于采集引晶过程中的实际直径、引晶第二预定距离后引晶的实际拉速、引晶第三预定距离到引晶结束的温度；

31、比较模块：用于将所述采集模块采集到的实际直径与所述获取模块获取的直径设定值进行比较，得到差值；

32、用于将所述采集模块采集到的引晶第二预定距离后引晶的实际拉速与拉速的上限值或拉速的下限值进行比较；

33、用于将所述采集模块采集到的引晶结束时的温度与所述第二预定距离时的温度进行比较，得到温度差值δc；

34、pid控制模块：用于将比较模块比较得到的结果作为pid控制模块的输入，并通过pid算法得到拉速的调节值或功率的干预操作量或引晶失败，作为pid控制模块的输出值；

35、调整模块：用于根据所述pid控制模块输出的拉速调节值调整实时拉速，以得到实际拉速；

36、用于根据所述pid控制模块输出的第一功率干预操作量进行第一功率干预；

37、用于根据所述pid控制模块输出的引晶失败，执行回融操作。

38、一种计算设备，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

39、所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

40、所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行如上任意一个所述的重掺单晶引晶质量的控制方法。

41、一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行如上任意一个所述的重掺单晶引晶质量的控制方法。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

43、在对重掺过程中引晶质量进行控制时，需获取引晶过程拉速的设定值、拉速上限值、拉速的下限值、直径设定值、温度的下降幅度范围，然后在引晶过程中，实时采集所述引晶过程中的实际直径；将所述实时采集到的实际直径与所述直径设定值进行比较，得到直径差值δd；将所述直径差值δd作为pid控制的输入，得到pid输出的拉速调节值、第一功率干预操作量或引晶失败；根据所述pid输出的拉速调节值、第一功率干预操作量对应调节实时拉速，并进行第一功率干预；或根据pid输出的引晶失败，回融操作，从而对重掺过程中引晶质量进行控制，如此本发明通过实时采集的数据对拉速进行反馈调节，并进行第一功率干预，能够提升重掺引晶过程中拉速、引晶直径的控制精度，使得引晶次数大大降低，引晶质量提高。

技术特征：

1.一种重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，所述s4步骤包括：将所述直径差值δd作为pid控制的输入；

3.如权利要求2所述的重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，所述预设直径差值范围为-0.5mm~0.5mm。

4.如权利要求2所述的重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，所述第一预定判断式为：

5.如权利要求2所述的重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，所述第二预定判断式为：

6.如权利要求1所述的重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的重掺单晶引晶质量的控制方法，其特征在于，

8.一种重掺单晶引晶质量的控制装置，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

10.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求1至7中任意一个所述的重掺单晶引晶质量的控制方法。

技术总结本发明提供一种重掺单晶引晶质量的控制方法、装置和可读介质，属于拉晶电气控制技术领域，通过实时采集的数据对拉速进行反馈调节，并进行功率干预，能够提升重掺引晶过程中拉速、引晶直径的控制精度，使得引晶次数大大降低，引晶质量提高。技术研发人员：魏兴彤,芮阳,王黎光,曹启刚,伊冉,王忠保,张昆,赵娜,白园受保护的技术使用者：宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27