晶锭生长控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及晶锭生长控制装置及其控制方法，所述晶锭生长控制装置及其控制方法能够在晶锭生长过程中快速准确地控制晶锭的直径并提高晶锭的质量。根据本发明专利技术的晶锭生长控制装置及其控制方法的特征在于，当输入单元提供通过过滤晶锭的直径测量值而获得的直径数据时，直径控制器通过反映直径数据控来制所述晶锭的提拉速度，并且同时，温度控制器通过反映直径数据来控制加热器的功率。

Ingot Growth Control Device and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶锭生长控制装置及其控制方法
本专利技术涉及一种晶锭生长控制装置及其控制方法，该晶锭生长控制装置能够在晶锭生长过程中快速准确地控制晶锭的直径并提高晶锭的质量。
技术介绍
为了制造晶片，单晶硅应该以晶锭的形式生长，并且晶片的质量直接受硅锭质量的影响，因此，从单晶锭的生长时起就需要先进的工艺控制技术。Czochralski(CZ)晶体生长方法主要用于生长硅单晶锭。直接影响通过使用该方法生长的单晶的质量的重要因素被称为V/G，该重要因素是固-液交界面处的晶体生长速度(V)与温度梯度(G)的比率。因此，重要的是将V/G控制到在晶体生长的整个区域上设定的目标轨迹值。根据CZ方法的控制系统基本上被配置为：通过由当前直径监测系统读取的变化量和由PID控制器进行的计算来改变实际提拉速度，以使实际提拉速度与目标提拉速度相匹配。通常，基本原理是在单晶锭生长过程中测量晶锭的直径(Dia)，并且当测量的直径(Dia)与目标直径(T_Dia)之间存在差异时，校正晶锭的提拉速度(P/S)以使晶锭的直径(Dia)接近参考值。因此，晶锭生长控制系统可以根据晶锭的直径的变化通过提拉速度的控制来表示。韩国公开专利申请N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶锭生长控制装置，用于将容纳在熔炉中的原料加热到熔融态并且将晶锭从容纳在所述熔炉中的熔体生长到目标直径，所述晶锭生长控制装置包括：输入单元，用于输入在所述熔炉中生长的晶锭的直径数据；直径控制器，用于在考虑到先前输入的目标提拉速度(T_P/S)的情况下控制所述晶锭的提拉速度(P/S)，以减小由所述输入单元提供的直径数据与先前输入的目标直径(T_Dia)之间的误差；以及温度控制器，用于在考虑到先前输入的目标温度(T_temp)的情况下控制加热器功率，以减小由所述输入单元提供的所述直径数据与所述先前输入的目标直径(T_Dia)之间的所述误差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.07 KR 10-2016-01655091.一种晶锭生长控制装置，用于将容纳在熔炉中的原料加热到熔融态并且将晶锭从容纳在所述熔炉中的熔体生长到目标直径，所述晶锭生长控制装置包括：输入单元，用于输入在所述熔炉中生长的晶锭的直径数据；直径控制器，用于在考虑到先前输入的目标提拉速度(T_P/S)的情况下控制所述晶锭的提拉速度(P/S)，以减小由所述输入单元提供的直径数据与先前输入的目标直径(T_Dia)之间的误差；以及温度控制器，用于在考虑到先前输入的目标温度(T_temp)的情况下控制加热器功率，以减小由所述输入单元提供的所述直径数据与所述先前输入的目标直径(T_Dia)之间的所述误差。2.权利要求1所述的晶锭生长控制装置，其中，所述输入单元包括：直径测量传感器，所述直径测量传感器用于测量晶锭在容纳在所述熔炉中的熔体的交界面处的直径；以及传感器滤波器，所述传感器滤波器用于将由所述直径测量传感器测量的直径测量值处理成直径数据。3.权利要求2所述的晶锭生长控制装置，其中，所述传感器滤波器是多项式滤波器，所述多项式滤波器用于通过使用多项式方程来计算所述直径测量值并根据所述多项式方程来计算直径数据。4.权利要求2所述的晶锭生长控制装置，其中，所述传感器滤波器是预测滤波器，所述预测滤波器计算单晶锭的预测直径值并根据相关方程来计算直径数据，反映单晶生长环境的噪声通过使用所述相关方程被从单晶锭的预测直径值中去除。5.权利要求1所述的晶锭生长控制装置，其中，所述直径控制器包括：提拉速度计算部分，所述提拉速度计算部分用于通过包括延迟时间与反应时间的函数的提拉速度PID(比例，积分，微分)方程来计算晶锭的提拉速度(P/S)；以及提拉速度输出部分，所述提拉速度输出部分用于输出由所述提拉速度计算部分计算的所述晶锭的所述提拉速度(P/S)。6.权利要求5所述的晶锭生长控制装置，其中，所述直径控制器积累并存储从所述晶锭的提拉速度由所述提拉速度输出部分输出的时间点(t0)到实际晶锭的直径开始被控制的时间点(t1)的时间，从而作为延迟时间数据，并且积累和存储的延迟时间数据作为延迟时间被应用于所述提拉速度PID方程。7.权利要求6所述的晶锭生长控制装置，其中，所述直径控制器积累并存储从所述实际晶锭的直径开始被控制的时间点(t1)到所述实际晶锭的直径由最终收敛直径的预定百分比控制的时间点(t2)的时间，作为反应时间数据，并且积累和存储的反应时间数据作为反应时间被应用于所述提拉速度PID方程。8.权利要求1所述的晶锭生长控制装置，其中，所述温度控制器包括：加热器功率计算部分，所述加热器功率计算部分用于通过包括延迟时间与反应时间的函数的加热器功率PID(比例，积分，微分)方程来计算加热器功率；以及输出部分，所述输出部分用于输出由加热器功率计算部分计算的加热器功率。9.权利要求8所述的晶锭生长控制装置，其中，所述温度控制器积累并存储从所述加热器功率输出部分输出加热器功率的时间点(t0)到实际晶锭的直径开始被控制的时间点(t1)的时间，从而作为延迟时间数据，并且积累和存储的延迟时间数据作为延迟时间被应用于所述加热器功率PID方程。10.权利要求9所述的晶锭生长控制装置，其中，所述温度控制器积累并存储从所述实际晶锭的直径开始被控制的时间点(t1)到所述实际晶锭的直径由最终收敛直径的预定百分比控制的时间点(t2)的时间，作为反应时间数据，并且积累和存储的放映时间数据作为反应时间被应用于所述加热器功率PID方程。11.权利要求8所述的晶锭生长控制装置，其中，当由所述直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴玹雨，金世勋，
申请(专利权)人：爱思开矽得荣株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR