[发明专利]单晶棒直径测量装置、单晶棒生长系统及方法

权利要求书

1.一种单晶棒直径测量装置，用于采用直拉法制备单晶棒生长过程对单晶棒直径的测量，其特征在于，包括：

至少一组传感器组，每组传感器组包括位于单晶棒在第一方向上相对的两侧的第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于测量单晶棒位于固液界面处的第一测量位置的第一测量直径，所述第二传感器用于测量所述第一测量位置的第二测量直径，所述第一方向为与单晶棒的轴向方向相垂直的方向；

第一处理结构，用于根据所述第一测量直径和所述第二测量直径获得所述第一测量位置的实际直径；

在晶棒上设置一参考点，通过所述至少一组传感器组获得所述参考点位于所述固液界面处时的第一参考直径；

所述单晶棒直径测量装置还包括至少一个第三传感器，用于在单晶棒从硅熔体拉出预设时间以使得所述参考点由固液界面处上升至预设位置时，获得第二参考直径；

所述单晶棒直径测量装置还包括第二处理结构，用于根据所述第一参考直径和所述第二参考直径获得一校正值；

所述单晶棒直径测量装置还包括第三处理结构，用于根据所述校正值对单晶棒待拉出部分位于固液界面处的测量位置的直径值进行校正。

2.根据权利要求1所述的单晶棒直径测量装置，其特征在于，所述处理结构根据以下公式获得所述第一测量位置的实际直径R：

L1＝R+X；

L2＝R-X；

R＝(L1+L2)/2；

其中，L1为所述第一测量直径，L2为所述第二测量直径，X为单晶棒在垂直于其轴向方向上的摆动幅值。

3.一种单晶棒生长系统，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的单晶棒直径测量装置。

4.根据权利要求3所述的单晶棒生长系统，其特征在于，

在晶棒上设置一参考点，通过所述至少一组传感器组获得所述参考点位于所述固液界面处时的第一参考直径；

所述单晶棒直径测量装置还包括至少一个第三传感器，用于在单晶棒从硅熔体拉出预设时间以使得所述参考点由固液界面处上升至预设位置时，获得第二参考直径；

所述单晶棒直径测量装置还包括第二处理结构，用于根据所述第一参考直径和所述第二参考直径获得一校正值；

所述单晶棒直径测量装置还包括第三处理结构，用于根据所述校正值对单晶棒待拉出部分位于固液界面处的测量位置的直径值进行校正；

单晶棒生长系统还包括炉体、坩埚、提拉结构、导流筒；

所述坩埚设置在所述炉体内、用于容纳硅熔体，所述提拉结构用于从所述硅熔体内提拉出单晶棒，所述导流筒呈桶状并绕所述单晶棒四周设置，用于对从所述炉体顶部输入的氩气进行整流；

获得第二参考直径的所述预设位置为与所述导流筒的底部相平齐的位置。

5.根据权利要求4所述的单晶棒生长系统，其特征在于，还包括控制装置，用于根据所述第三处理结构的反馈，控制单晶棒生长参数，以控制当前单晶棒当前生长直径，所述生长参数包括拉速和温度。

6.一种单晶棒生长方法，包括以下步骤：加热坩埚内的硅料形成硅熔体，利用提拉结构从所述硅熔体内提拉出单晶棒，其特征在于，应用于权利要求3-5任一项所述的单晶棒生长系统，所述单晶棒生长方法包括以下步骤：

从单晶棒的第一侧测量单晶棒位于固液界面处的第一测量位置的第一测量直径；

从单晶棒的第二侧测量单晶棒位于固液界面处的第一测量位置的第二测量直径，所述第一侧与所述第二侧相对设置；

根据所述第一测量直径和所述第二测量直径获得所述第一测量位置的实际直径。