【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体制造，具体涉及一种拉晶生长控制方法。
技术介绍
1、在单晶硅的生长工艺中，区熔法是一种利用高频磁场对多晶硅棒加热，局部区域熔化为硅熔融态进而冷却凝固生长为单晶硅的工艺，区熔法又称悬浮区熔法，因其不与其它杂质源直接接触，所以晶体杂质含量极低，纯度高品质优。但区熔法的工艺随着单晶硅的尺寸增大，难度也随之增大，大尺寸单晶硅生长过程中影响因素众多，传统的手动控制工艺受人为因素干扰较多，标准化程度低，晶体良率波动大，难以规模化发展，效率良率提升缓慢且波动大。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种拉晶生长控制方法，可以提高单晶硅生长效率，同时提高晶体良率。
2、本申请实施例提供一种拉晶生长控制方法，包括：
3、设定多晶硅棒的区熔电压p和供给速度vp，使所述多晶硅棒区熔形成单晶硅；
4、获取每一个时间周期t内所述单晶硅的单晶硅直径d和单晶硅锥体高度h；
5、根据所述单晶硅锥体高度h，获取晶体理论等径直径d0；
6、将所述单晶硅直径d与晶体理论等径直径d0作差，得到偏差量δd；
7、根据所述偏差量δd，调整所述供给速度vp和所述区熔电压p，以实现所述单晶硅生长。
8、在一些实施方式中，根据所述单晶硅锥体高度h，获取晶体理论等径直径d0的步骤，包括：
9、根据所述单晶硅锥体高度h，获取所述单晶硅的生长速度vs；
10、根据所述单晶硅的生长速度vs，获取晶体理论等径直径d0
11、在一些实施方式中，根据所述单晶硅锥体高度h，获取所述单晶硅的生长速度vs的步骤，包括：
12、建立第一理论函数，所述第一理论函数的表达式为：其中，h0表示晶体理论锥体高度，vs0表示晶体理论生长速度，d1表示晶体标准直径，vs1表示第一晶体标准生长速度，d表示晶体标准等径直径，vsd表示第二晶体标准生长速度，h表示晶体标准锥体高度；
13、令h0＝h，并通过所述第一理论函数，获得对应的所述单晶硅的生长速度vs0，所述生长速度vs＝vs0。
14、在一些实施方式中，根据所述单晶硅的生长速度vs，获取晶体理论等径直径d0的步骤，包括：
15、建立第二理论函数，所述第二理论函数的表达式为：
16、令vs0＝vs，并通过所述第二理论函数，获得晶体理论等径直径d0。
17、在一些实施方式中，所述多晶硅棒具有多晶硅棒直径d0，在使所述多晶硅棒区熔形成单晶硅的过程中，所述多晶硅棒融化的体积和所述单晶硅形成的体积满足：其中，vs表示单晶硅的生长速度，k1表示单晶硅的生长时间的修正系数，t表示单晶硅的生长时间。
18、在一些实施方式中，所述供给速度vp满足：vp＝vp1+δvp2，其中，vp1表示供给速度vp的第一修正值，δvp2表示供给速度vp的第二修正值。
19、在一些实施方式中，所述第一修正值vp1满足：
20、在一些实施方式中，根据所述偏差量δd，获取所述供给速度vp的第二修正值δvp2，
21、所述第二修正值δvp2满足：其中，kp表示比例增益；tt表示积分时间常数；td表示微分时间常数。
22、在一些实施方式中，所述区熔电压p满足：pn＝pn-1+δp，其中，n为大于或等于2的整数，pn为第n个时间周期t时多晶硅棒的区熔电压，pn-1为第n-1时间周期t时多晶硅棒的区熔电压，δp为相邻两个时间周期的区熔电压p的变化量。
23、在一些实施方式中，所述区熔电压p的变化量δp满足：其中，k2表示多晶硅棒体积的变化量和区熔电压p的变化量δp的关联系数。
24、在一些实施方式中，所述多晶硅棒体积和区熔电压p的关联系数k2的范围为0～10。
25、在一些实施方式中，所述生长时间的修正系数k1的范围为0～3。
26、在一些实施方式中，所述时间周期t的范围为0.2～300s。
27、本申请的有益效果在于：
28、本申请提供的一种拉晶生长控制方法，包括：提供多晶硅棒；设定多晶硅棒的区熔电压p和供给速度vp，使多晶硅棒区熔形成单晶硅；获取每一个时间周期t内单晶硅的单晶硅直径d和单晶硅锥体高度h；根据单晶硅锥体高度h，获取晶体理论等径直径d0；将单晶硅直径d与晶体理论等径直径d0作差，得到偏差量δd；根据偏差量δd，调整供给速度vp和区熔电压p，以实现单晶硅生长。在单晶硅生长过程中，单晶硅直径d为单晶硅的实际生长直径，单晶硅锥体高度h为单晶硅的实际生长直径对应的单晶硅的实际锥体高度，晶体理论等径直径d0为单晶硅的理论等径直径，单晶硅在由籽晶生长至晶体标准等径直径d的过程中，在每个时间周期t内，单晶硅直径d和单晶硅锥体高度h以及单晶硅直径d与晶体理论等径直径d0的偏差量δd，可以反映出单晶硅在生长过程中单晶硅的实际形状，通过将单晶硅的实际形状和理论形状比对，利用偏差量δd的数据信号，可以调整多晶硅棒的供给速度vp和区熔电压p，以实现单晶硅的自动生长。
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1.一种拉晶生长控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述单晶硅锥体高度h，获取晶体理论等径直径d0的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述单晶硅锥体高度h，获取所述单晶硅的生长速度VS的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述单晶硅的生长速度VS，获取晶体理论等径直径d0的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述多晶硅棒具有多晶硅棒直径D0，在使所述多晶硅棒区熔形成单晶硅的过程中，所述多晶硅棒融化的体积和所述单晶硅形成的体积满足：其中，VS表示单晶硅的生长速度，K1表示单晶硅的生长时间的修正系数，t表示单晶硅的生长时间。
6.根据权利要求5所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述供给速度VP满足：VP＝VP1+ΔVP2，其中，VP1表示供给速度VP的第一修正值，ΔVP2表示供给速度VP的第二修正值。
7.根据权利要求6所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述偏差量Δd，获取所述供给速度VP的第二修正值ΔVP2，
9.根据权利要求5所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述区熔电压P满足：Pn＝Pn-1+ΔP，其中，n为大于或等于2的整数，Pn为第n个时间周期T时多晶硅棒的区熔电压，Pn-1为第n-1时间周期T时多晶硅棒的区熔电压，ΔP为相邻两个时间周期的区熔电压P的变化量。
10.根据权利要求9所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述区熔电压P的变化量ΔP满足：其中，K2表示多晶硅棒体积的变化量和区熔电压P的变化量ΔP的关联系数。
11.根据权利要求10所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述多晶硅棒体积和区熔电压P的关联系数K2的范围为0～10。
12.根据权利要求5所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述生长时间的修正系数K1的范围为0～3。
13.根据权利要求1所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述时间周期T的范围为0.2～300s。
...【技术特征摘要】
1.一种拉晶生长控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述单晶硅锥体高度h，获取晶体理论等径直径d0的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述单晶硅锥体高度h，获取所述单晶硅的生长速度vs的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，根据所述单晶硅的生长速度vs，获取晶体理论等径直径d0的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述多晶硅棒具有多晶硅棒直径d0，在使所述多晶硅棒区熔形成单晶硅的过程中，所述多晶硅棒融化的体积和所述单晶硅形成的体积满足：其中，vs表示单晶硅的生长速度，k1表示单晶硅的生长时间的修正系数，t表示单晶硅的生长时间。
6.根据权利要求5所述的拉晶生长控制方法，其特征在于，所述供给速度vp满足：vp＝vp1+δvp2，其中，vp1表示供给速度vp的第一修正值，δvp2表示供给速度vp的第二修正值。
7.根据权利要求6所述的拉晶生长控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：布帅波，王遵义，王彦君，孙晨光，刘琨，李小龙，刘凯，
申请(专利权)人：天津中环领先材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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