一种单晶硅引放温度补偿方法与流程

本发明涉及单晶硅生产，更具体地说，本发明涉及一种单晶硅引放温度补偿方法。

背景技术：

1、硅单晶是微电子技术的材料基石，随着我国信息产业的发展，对硅单晶质 量要求越来越高，直径也越来越大。可以说硅单晶是现代信息技术、通信技术 得以持续发展的材料基础，有不可替代的作用。

2、随着硅单晶在高技术应用领域的不断推广，对单晶体的需求量在不断增加， 对晶体质量的要求越来越高，直径越来越大。这无疑对晶体生长技术也提出了 更加严格的要求。市场需求高稳定性，全自动控制的硅晶体生长炉。

3、单晶硅制造过程调温、引晶阶段炉内温度不稳容易导致放肩异常，现有的技术是在引晶阶段观察引晶平均拉速，决定是否进入放肩，通过系统检测引晶拉速，计算不同引晶拉速区间引放成活率，设定引晶拉速范围，引晶拉速达到工艺范围，进入放肩工序，若未达到工艺要求，则转至化料工序，重新调温引晶，或人员手动干预。

4、然而上述现有技术中由于控制系统对引晶拉速的限定，导致不符合工艺的单晶直接切掉，调温引晶利用率低，增加了调温工时，且炉台的差异及人工熟练度等问题，功率调节存在滞后，故需要一种引晶实际情况与引晶模型偏差进行提前调节的工艺模型，保证放肩工序温度稳定，因此，现提出一种单晶硅引放温度补偿方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种单晶硅引放温度补偿方法，以不同引晶长度对应的引晶平均拉速不同，根据工艺建立引晶拉速-功率模型，根据引晶拉速模型与实际拉速偏差大小，判定功率偏移幅度，在放肩阶段设置放肩启动条件，在达到工艺规定引晶长度后，判定拉速是否符合，如符合，则按照正常放肩工艺进行放肩，如不符合，则进入放肩控温阶段，根据拉速功率偏差进行调整，达到要求拉速，响应时长后，进行自动放肩以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单晶硅引放温度补偿方法，具体步骤为：

3、s1：通过对引晶样本数据的跟踪，确定单晶硅引晶过程中对应的引放成活率较高的引晶拉速区间及放肩工艺；

4、s2：收集不同引晶拉速、引晶时间对应功率数据；

5、s3：通过上述s2中收集的对应数据建立引晶拉速-功率偏差模型，收集工艺放肩模型；

6、s4：然后通过上述s3中收集的工艺放肩模型建立放肩控温补偿表；

7、s5：通过数据采集判断当前单晶硅的引晶拉速是否在最优拉速偏差范围；

8、s6：根据所述最优引晶目标拉速与实际引晶拉速之间的偏差，在放肩初始阶段对所述目标单晶硅的放肩工序进行调控；

9、s7：遵照系统内部程序放肩控温补偿表，根据拉速偏差对应功率、拉速、响应时长做自动调整，进行自动放肩。

10、优选地，所述s1中跟踪的样本数据包括调温功率、亮度和稳温时间。

11、优选地，所述s3中建立的引晶拉速-功率偏差模型依靠引晶拉速，引晶时长，检测功率偏差，调节放肩头部功率，由于功率调节幅度决定响应时长，为保证响应同步，固定功率调节量幅度。

12、优选地，所述固定功率调节量幅度系数为功率调节系数设定为0.0001-5.0000。

13、优选地，通过能量守恒原则将所述功率调节量幅度改变转换为功率加载时长，匹配放肩模型，满足放肩阶段自动要求后，启动自动放肩程序。

14、优选地，以所述引晶速度偏差调控功率改变引放温度，所述引晶速度偏差为引晶调温周期内的平均引晶速度减去设定引晶速度所得的差值。

15、优选地，根据所述引晶拉速模型与实际拉速偏差大小，判定功率偏移幅度。

16、本发明提供的一种单晶硅引放温度补偿方法具有以下有益效果：

17、本发明通过检测单晶硅引晶拉速，在放肩头部对单晶炉功率进行调控，实现单晶硅放肩工序温度的超前、精准控制，提高引放成活率，增加调温引放利用率，减少工时损耗，为全过程自动化提供基础。

技术特征：

1.一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：所述s1中跟踪的样本数据包括调温功率、亮度和稳温时间。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：所述s3中建立的引晶拉速-功率偏差模型依靠引晶拉速，引晶时长，检测功率偏差，调节放肩头部功率，由于功率调节幅度决定响应时长，为保证响应同步，固定功率调节量幅度。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：所述固定功率调节量幅度系数为功率调节系数设定为0.0001-5.0000。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：通过能量守恒原则将所述功率调节量幅度改变转换为功率加载时长，匹配放肩模型，满足放肩阶段自动要求后，启动自动放肩程序。

6.根据权利要求1所述的一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：以所述引晶速度偏差调控功率改变引放温度，所述引晶速度偏差为引晶调温周期内的平均引晶速度减去设定引晶速度所得的差值。

7.根据权利要求1所述的一种单晶硅引放温度补偿方法，其特征在于：根据所述引晶拉速模型与实际拉速偏差大小，判定功率偏移幅度。

技术总结本发明公开了一种单晶硅引放温度补偿方法，具体涉及单晶硅生产领域，本发明以不同引晶长度对应的引晶平均拉速不同，根据工艺建立引晶拉速‑功率模型，根据引晶拉速模型与实际拉速偏差大小，判定功率偏移幅度，在放肩阶段设置放肩启动条件，在达到工艺规定引晶长度后，判定拉速是否符合，如符合，则按照正常放肩工艺进行放肩，如不符合，则进入放肩控温阶段，根据拉速功率偏差进行调整，达到要求拉速，响应时长后，进行自动放肩。本发明通过检测单晶硅引晶拉速，在放肩头部对单晶炉功率进行调控，实现单晶硅放肩工序温度的超前、精准控制，提高引放成活率，增加调温引放利用率，减少工时损耗，为全过程自动化提供基础。技术研发人员：李亮亮,王建利,郭嘉伟,董智慧受保护的技术使用者：乌海市京运通新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18