[发明专利]晶体生长界面扰动的原位探测方法、控制方法及控制系统有效
| 申请号： | 201710025412.4 | 申请日： | 2017-01-13 |
| 公开（公告）号： | CN106544723B | 公开（公告）日： | 2018-11-13 |
| 发明（设计）人： | 朱允中;王彪;马德才;林少鹏 | 申请（专利权）人： | 中山大学 |
| 主分类号： | C30B15/22 | 分类号： | C30B15/22 |
| 代理公司： | 广州骏思知识产权代理有限公司 44425 | 代理人： | 吴静芝 |
| 地址： | 510275 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种晶体生长界面扰动的原位探测方法，通过采集晶体生长过程中的晶体和熔体间的界面相电动势，获得实时变化的电信号数据；根据所述电信号数据的波动规律获得晶体生长界面的扰动状态。本发明还涉及一种晶体生长界面扰动的控制方法，根据本发明获得的晶体生长界面的扰动状态调整晶体生长条件，以控制晶体生长界面扰动。本发明还涉及一种晶体生长界面扰动的控制系统，包括晶体生长界面扰动控制装置、生长信号采集单元和信号处理单元。通过本发明的方法可以实时反馈晶体生长界面状态，使现有手段难以探测到的微弱的界面扰动得以清晰展现，突破性地解决了提拉法晶体生长界面扰动检测的难题。 | ||
| 搜索关键词： | 晶体生长 界面 扰动 原位 探测 方法 控制 控制系统 | ||
【主权项】：
1.一种晶体生长界面扰动的原位探测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：采集晶体生长过程中的晶体和熔体间的界面相电动势，获得实时变化的电信号数据；S2：根据所述电信号数据的波动规律获得晶体生长界面的扰动状态；所述步骤S2通过以下步骤获得热滞时间：S21：实时记录晶体生长过程中的功率数据；S22：对所述功率数据进行拟合处理，获得拟合后的功率数据；S23：通过计算所述电信号数据和拟合后的功率数据的相位差，获得热滞时间；所述步骤S2通过以下步骤获得扰动周期：S24：从所述电信号数据中提取结晶电动势数据；S25：根据所述结晶电动势数据计算晶体生长速度数据；S26：由所述晶体生长速度数据的波动规律获得晶体生长界面的扰动周期；通过对所述步骤S26中晶体生长速度数据的波动规律的周期进行积分获得扰动幅度。
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- 2011-12-28 - 2012-04-25 - C30B15/22
- 本发明公开了一种自动监测晶体质量变化的晶体生长监测装置，包括支架和设置在支架内的提升轴、支架内顶端设置有称重传感器，所述称重传感器的下端固定设置有基座，基座内转动设置有从动吊装装置，从动吊装装置的上端位于基座内，其下端伸出基座，提升轴的上端固定设置在从动吊装装置下端内，提升轴上套设有传动套，且传动套的上端位于从动吊装装置下端外侧，且传动套的上端与从动吊装装置的下端之间通过弹性装置相连，传动套的下端从支架中穿出并于位于支架外部的驱动传动套转动的驱动装置相连。本发明的优点是：上述结构的晶体生产控制装置可自动监测晶体生长时的质量变化，而且晶体的旋转和上下移动不会影响其监测效果。
- 单晶炉电气控制系统-201120243627.1
- 房志刚 - 常州江南电力光伏科技有限公司
- 2011-07-12 - 2012-02-08 - C30B15/22
- 本实用新型涉及一种电气控制系统，特别是一种控制单晶硅生长的单晶炉电气控制系统，包括显示器、中央控制系统和影像采集系统；所述中央控制系统包括通讯模块和可编程控制器；所述显示器和影像采集系统通过通讯模块与中央控制系统相连；所述可编程控制器与系统输入输出控制模块相连，所述输入输出控制模块包括热场波动控制模块和单晶硅生长速度控制模块。采用上述结构后，整个系统结构简单，运行稳定可靠，可以对单晶硅棒生长过程全程监控，并自动调节单晶硅棒生长所需的参数。
- 用于拉伸具有直径保持不变的区段的硅单晶的方法-201010576496.9
- T·施罗克;W·冯阿蒙;C·克罗普肖夫尔 - 硅电子股份公司
- 2010-12-02 - 2011-07-27 - C30B15/22
- 用于拉伸具有直径保持不变的区段的硅单晶的方法，其包括：以单位为[mm/min]的预定的预期拉伸速率vp拉伸单晶；及以不长于(2×18mm)/vp的周期T校正直径波动的方式，通过调节第一加热源的加热功率而调节直径保持不变的区段内的单晶直径至预定的预期直径，所述第一加热源将热量导入单晶以及熔体与单晶临界的区域并设置在熔体上方。
- 单晶直径的检测方法及单晶提拉装置-200880102139.X
- 柳町隆弘;园川将 - 信越半导体股份有限公司
- 2008-07-30 - 2010-07-07 - C30B15/22
- 本发明提供一种单晶直径的检测方法及一种单晶提拉装置，该装置具备摄影机及测力计两者，用以检测所提拉的单晶的直径；该单晶直径的检测方法，是用以检测通过切克劳斯基法所培育的单晶的直径的方法，其特征在于：使用摄影机与测力计两者，各自检测单晶的直径，并根据摄影机的检测直径与通过测力计所算出的直径的差、及按照前述单晶的成长速度所预先求得的修正系数α，来修正前述摄影机的检测直径，并且将通过该修正所得到的值作为前述单晶的直径。借此，能够提升大口径、高重量结晶的直径测定精确度，且能够实现产率的提升及减少品质偏差。
- 直拉硅单晶直径自动补偿方法-200910175321.4
- 刘彬国;张呈沛;何京辉 - 晶龙实业集团有限公司;宁晋晶兴电子材料有限公司
- 2009-12-14 - 2010-06-09 - C30B15/22
- 本发明公开了一种直拉硅单晶直径自动补偿方法，尤其是一种直拉硅单晶生长过程中用于控制单晶硅尾部直径的自动补偿方法。该方法的重点在于当熔融硅液面到达坩埚内壁垂直面与弧度面交线处时，启动自动补偿程序II控制单晶硅生长。首先控制程序自动计算起始补偿点，补偿参数控制器根据单晶硅直径和坩埚直径计算出补偿参数，PID控制器通过对单晶硅直径和补偿参数信号进行整合计算，作用于单晶硅提升速度控制器和坩埚加热器，通过调整晶体提升速度和坩埚加热功率实现对单晶硅直径的控制。通过该方法可以达到精确控制单晶硅尾部直径的目的。
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