[發(fā)明專利]單晶硅生長用摻雜劑的控制方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111005064A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李博一;王慧智;羅向玉;冉瑞應(yīng);李迎春;周宏坤;楊東;金雪
• 申請（專利權(quán)）人: 銀川隆基硅材料有限公司
• 主分類號: C30B15/20
• 分類號: C30B15/20;C30B29/06;G06N20/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發(fā)明提供一種單晶硅生長用摻雜劑的控制方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，包括：在當(dāng)前單晶硅制備完成后，獲取當(dāng)前的工藝參數(shù)，將當(dāng)前的工藝參數(shù)輸入預(yù)設(shè)模型中，確定摻雜劑的目標(biāo)揮發(fā)比例；獲取在當(dāng)前單晶硅制備完成后的摻雜劑的理論剩余量；根據(jù)理論剩余量和目標(biāo)揮發(fā)比例，確定摻雜劑的實際剩余量；獲取下次單晶硅生長用摻雜劑的理論需求量，并根據(jù)摻雜劑的實際剩余量和下次單晶硅生長用摻雜劑的理論需求量，控制下次單晶硅生長用摻雜劑的實際需求量。本發(fā)明實施例通過采用預(yù)設(shè)模型，能夠準(zhǔn)確獲取當(dāng)前單晶硅在拉至完成后至下次填料過程中摻雜劑的揮發(fā)比例，進而更好的控制下次填料的摻雜劑的量，使得生長的下次單晶硅的電阻率符合預(yù)設(shè)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及單晶硅生長用摻雜劑的控制方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

直拉法生產(chǎn)單晶硅棒工藝中，先在坩堝中加入初始原料，進行第一根單晶硅棒的生長，在第一根單晶硅棒生長完成后，再進行下次添加原料，生長第二根單晶硅棒，循環(huán)多次，完成多根單晶硅棒的生成。

其中，制備單晶硅棒的原料包括：硅原料和摻雜劑，并且原料中摻雜劑的濃度會影響單晶硅棒的電阻率；為了保證每次生長的單晶硅棒的電阻率相同，通常在坩堝中加入初始原料之后，根據(jù)工藝要求的單晶硅棒電阻率，計算出工藝要求電阻率對應(yīng)的摻雜劑量，進而核算對應(yīng)的摻雜劑濃度，根據(jù)摻雜元素的分凝系數(shù)，計算出還需添加的摻雜劑量，后續(xù)經(jīng)過摻雜劑的稱量后，在下次填料工序中將摻雜劑和固定硅原料添加至石英坩堝中。例如：初始原料中包括：1kg硅原料和100g摻雜劑；生長第一根單晶硅棒消耗800g硅原料和80g摻雜劑；則下次添加原料包含添加800g硅原料和經(jīng)過上述方式計算的摻雜劑的量，后續(xù)在三次、四次直到n次添加的原料中均包含800g硅原料和計算的摻雜劑的量，來保證生長的每根單晶硅棒的電阻率符合要求。

在實際生產(chǎn)過程中，一根單晶硅棒拉制完成至下次填料工序開始，需要較長時間，摻雜劑在此段時間中會產(chǎn)生揮發(fā)，導(dǎo)致一根單晶硅棒在拉至完成至下次填料之間的剩余摻雜劑的理論量與實際量存在偏差。并且通過飽和蒸氣壓無法計算原料在熔融狀態(tài)下的摻雜劑的揮發(fā)量，剩余摻雜劑的實際量的計算不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致下次制備的單晶硅棒的電阻率超出工藝要求范圍，不符合要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種單晶硅生長用摻雜劑的控制方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)，以解決現(xiàn)有在單晶硅生長過程中出現(xiàn)生長出的電阻率不符合要求的問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種單晶硅生長用摻雜劑的控制方法，該方法包括：

在當(dāng)前單晶硅制備完成后，獲取當(dāng)前的工藝參數(shù)，

將所述當(dāng)前的工藝參數(shù)輸入預(yù)設(shè)模型中，確定摻雜劑的目標(biāo)揮發(fā)比例；

獲取在當(dāng)前單晶硅制備完成后的摻雜劑的理論剩余量；

根據(jù)所述理論剩余量和所述目標(biāo)揮發(fā)比例，確定所述摻雜劑的實際剩余量；

獲取下次單晶硅生長用摻雜劑的理論需求量，并根據(jù)所述摻雜劑的實際剩余量和下次單晶硅生長用摻雜劑的理論需求量，控制所述下次單晶硅生長用摻雜劑的實際需求量。

可選地，所述預(yù)設(shè)模型包括預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，所述將所述當(dāng)前的工藝參數(shù)輸入預(yù)設(shè)模型中，確定摻雜劑的目標(biāo)揮發(fā)比例包括：

將所述當(dāng)前的工藝參數(shù)輸入預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中，確定所述當(dāng)前的工藝參數(shù)對應(yīng)的參考的工藝參數(shù)，所述參考的工藝參數(shù)與所述當(dāng)前的工藝參數(shù)之間的文本距離小于預(yù)設(shè)閾值；所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫包括：多組參考的工藝參數(shù)及每組所述參考的工藝參數(shù)對應(yīng)的參考揮發(fā)比例；

根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，在所述參考的工藝參數(shù)中確定目標(biāo)工藝參數(shù)；

確定所述目標(biāo)工藝參數(shù)對應(yīng)的所述參考揮發(fā)比例為所述目標(biāo)揮發(fā)比例。

可選地，所述確定所述目標(biāo)工藝參數(shù)對應(yīng)的所述參考揮發(fā)比例為所述目標(biāo)揮發(fā)比例之后，還包括：