一种直拉法硅单晶新型扩肩方法技术

本发明专利技术提供一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，包括：实时检测单晶长度和单晶直径，计算所述单晶实际斜率；将所述单晶实际斜率与所述单晶最优斜率范围进行对比，若所述单晶实际斜率在所述单晶最优斜率范围内，则所述单晶的实际拉速为设定拉速；若所述单晶实际斜率不在所述单晶最优斜率范围内，则所述单晶的实际拉速发生变化，为拉速系数z

【技术实现步骤摘要】
一种直拉法硅单晶新型扩肩方法


[0001]本专利技术属于半导体
，尤其是涉及一种直拉法硅单晶新型扩肩方法。

技术介绍

[0002]单晶硅棒的生产过程包括硅料的融化、稳温、引晶、放肩、扩肩、生长、收尾、冷却等工艺过程，在现有技术中，扩肩工艺通过单晶的不同长度来设定固定拉速，再通过不同长度设定固定直径值与实际直径值偏差设定的不同比例系数，实现拉速的变化，匹配炉内实际的温度，实现扩肩。
[0003]然而，在使用使用过程中，通过已经设定的直径与实际炉内单晶的直径的偏差来调节拉速，直径值生产过程一定生长时间，不能快速又准确的反应当炉内的实际温度，存在一定的滞后性，影响单晶扩肩的成活率。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是提供一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，有效的解决通过现有基础直径值的偏差调节拉速，再通过斜率的变化来修正直径生长过程中的滞后性，不能快速又准确的反应当炉内的实际温度，影响单晶扩肩的成活率的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，包括：
[0006]实时检测单晶长度和单晶直径，计算所述单晶实际斜率；
[0007]将所述单晶实际斜率与所述单晶最优斜率范围进行对比，
[0008]若所述单晶实际斜率在所述单晶最优斜率范围内，则所述单晶的实际拉速为设定拉速；
[0009]若所述单晶实际斜率不在所述单晶最优斜率范围内，则所述单晶的实际拉速发生变化，为拉速系数z
×
所述设定拉速，直至所述单晶扩肩完成。优选地，所述单晶实际斜率为
[0010][0011]其中，k为单晶实际斜率；Δy为单位时间内单晶的实际直径变化；Δx为单位时间内单晶的实际长度变化。
[0012]优选地，所述单晶最优斜率范围为
[0013][0014]其中，k
优
为单晶最优斜率范围；Δy1为单位时间内单晶的最优直径变化范围；Δx1为单位时间内单晶的最优长度变化范围。
[0015]优选地，所述的设定拉速为根据实时所述单晶最优斜率范围设定的最优拉速。
[0016]优选地，所述z的范围值为0.7≤z≤1.2。
[0017]优选地，若所述单晶实际斜率大于所述单晶最优斜率范围的最大值，所述单晶的
拉速为z
×
所述设定拉速，其中，所述z的范围值为0.7≤z≤1。
[0018]优选地，若所述单晶实际斜率小于所述单晶最优斜率范围的最大值，所述单晶的拉速为z
×
所述设定拉速，其中，所述z的范围值为1≤z≤1.2。
[0019]采用上述技术方案，在现有逻辑基础上增加扩肩斜率判断，将设定斜率与实时斜率进行范围的比对，能够快速准确的显示出炉内单晶扩肩的真实情况，并且根据实际情况进行拉速的调整，提高整体单晶的成活率，解决目前进行扩肩工艺时存在滞后性，导致单晶扩肩成活率低的问题。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：
[0021]一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，包括：
[0022]S1：实时检测单晶长度和单晶直径，计算单晶实际斜率；其中，
[0023]单晶实际斜率为
[0024][0025]其中，k为单晶实际斜率；Δy为单位时间内单晶的实际直径变化；Δx为单位时间内单晶的实际长度变化；
[0026]即单晶的实际斜率为单位时间内的实际直径变化比上单位时间内单晶的实际长度变化，单位时间一般为2
‑
10min，一般选用4、5、6min三个时间段为一次间隔测量时间。
[0027]S2：将单晶实际斜率与单晶最优斜率范围进行对比，
[0028]单晶最优斜率范围为
[0029][0030]其中，k
优
为单晶最优斜率范围；Δy1为单位时间内单晶的最优直径变化范围；Δx1为单位时间内单晶的最优长度变化范围；
[0031]即单晶的最优斜率范围为单位时间内的最优直径变化闭上单位时间内单晶的最优长度变化范围，单位时间一般为2
‑
10min，一般选用4、5、6min三个时间段位一次间隔的测量时间，最终选用的单位时间与单晶实际斜率选用的单位时间一致，保证单晶的最优斜率范围k
优
与单晶的实际斜率k比较时更加准确，能够准确地选用相应的拉速系数，使得拉速与扩肩时的单晶斜率更加匹配，避免出现因拉速过快或过慢导致单晶的直径增长过快而出现断苞的现象。
[0032]将单晶的实际斜率k与提前设定输入的单晶的最优斜率范围k
优
相比较，会出现以下两种情况：
[0033]单晶实际斜率在单晶最优斜率范围内，则单晶的实际拉速为设定拉速；设定拉速为根据实时单晶最优斜率设定的最优拉速，与单晶的最优斜率一致，均是提前输入至系统的设定值；
[0034]单晶实际斜率不在单晶最优斜率范围内，则单晶的实际拉速发生变化，为拉速系数z
×
设定拉速，直至单晶扩肩完成；其中，又大致分为以下三种情况：
[0035]一、在单晶的整个扩肩过程中，单晶的实际斜率一直在单晶的最优斜率范围内，则
为单位时间内单晶的最优长度变化范围；
[0052]即单晶的最优斜率范围为单位时间内的最优直径变化闭上单位时间内单晶的最优长度变化，单位时间一般为2
‑
10min，一般选用4、5、6min三个时间段位一次间隔的测量时间，最终选用的单位时间与单晶实际斜率选用的单位时间一致，保证单晶的最优斜率范围k
优
与单晶的实际斜率k比较时更加准确，能够准确地选用相应的拉速系数，使得拉速与扩肩时的单晶斜率更加匹配，避免出现因拉速过快或过慢导致单晶的直径增长过快而出现断苞的现象。本实施例中单晶在此单位时间内的最优斜率范围值为0.8
‑
1.5，与单晶实际斜率相比较，单晶的实际斜率大于单晶最优斜率范围的最大值。
[0053]当单晶实际斜率大于单晶最优斜率范围的最大值，单晶的拉速为拉速系数z
×
设定拉速，其中，拉速系数z的范围值为0.7≤z≤1，即降低单晶扩肩的实际拉速，当单晶的实际斜率大于单晶最优斜率范围时，单晶的实际直径基本大于单晶的最优直径，或者是单晶的实际直径大于与单晶实际长度匹配的直径值，所以需要减小拉速来控制单晶的实际直径的增长，防止拉速太快，单晶直径过快增长而导致的断苞。本实施例中设定拉速为75mm/hr，选用的拉速系数z为0.8，最终的实际拉速应为0.8
×
75＝60mm/hr。
[0054]实施例2
[0055]S1：实时检测单晶长度和单晶直径，计算单晶实际斜率；其中，
[0056]单晶实际斜率为
[0057][0058]其中，k为单晶实际斜率；Δy为单位时间内单晶的实际直径变化；Δx为单位时间内单晶的实际长度变化；
[0059]即单晶的实际斜率为单位时间内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，包括：实时检测单晶长度和单晶直径，计算所述单晶实际斜率；将所述单晶实际斜率与所述单晶最优斜率范围进行对比，若所述单晶实际斜率在所述单晶最优斜率范围内，则所述单晶的实际拉速为设定拉速；若所述单晶实际斜率不在所述单晶最优斜率范围内，则所述单晶的实际拉速发生变化，为拉速系数z
×
所述设定拉速，直至所述单晶扩肩完成。2.根据权利要求1所述的一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，其特征在于：所述单晶实际斜率为其中，k为单晶实际斜率；Δy为单位时间内单晶的实际直径变化；Δx为单位时间内单晶的实际长度变化。3.根据权利要求1所述的一种直拉法硅单晶新型扩肩方法，其特征在于：所述单晶最优斜率范围为其中，k
优
为单晶最优斜率范围；Δy1为单位时间内单晶的最优直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：景吉祥，李雪峰，高润飞，
申请(专利权)人：内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：