[發明專利]一種晶體連續生長的加料控制方法和控制系統

在審

• 申請號: 202010144600.0
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN113308730A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 鄧浩;周銳;李僑;付澤華;徐戰軍;張永輝;張偉建;張龍龍;王建波
• 申請（專利權）人: 隆基綠能科技股份有限公司
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02;C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種晶體連續生長的加料控制方法，其特征在于，應用于單晶硅棒的生長過程中的等徑生長階段，所述方法包括：

獲取等徑生長階段所述單晶硅棒的測量直徑，所述單晶硅棒的測量直徑為所述單晶硅棒在固液生長界面處的直徑；

獲取等徑生長階段所述單晶硅棒的提拉速度；

基于所述單晶硅棒的測量直徑、所述單晶硅棒的提拉速度以及所述單晶硅棒的密度確定所述單晶硅棒的質量在單位時間內的增加值；

根據所述單晶硅棒的質量在單位時間內的增加值確定石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述等徑生長階段包括多個加料時間段，所述多個加料時段包括第i加料時段、第i+n加料時段，所述第i+n加料時段為所述第i加料時段之后的第n個加料時段，其中i0，n0；

所述根據所述單晶硅棒的質量在單位時間內的增加值確定石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量，包括：

根據所述單晶硅棒的質量在單位時間內的增加值，確定所述單晶硅棒在第i加料時段至所述第i+n加料時段對應的單晶硅棒質量的增加值；

將所述第i加料時段至所述第i+n加料時段對應的單晶硅棒質量的增加值的平均值，確定為所述第i+n+1加料時間段所述石英坩堝的熔料區域的加料量。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述單晶硅棒的提拉速度包括目標提拉速度和平均提拉速度；

所述根據所述單晶硅棒的質量在單位時間內的增加值確定石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量，包括：

基于所述單晶硅棒的質量在單位時間內的增加值確定石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的初始值；

基于所述目標提拉速度、所述平均提拉速度確定提拉速度的偏差值；

基于所述提拉速度的偏差值確定所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值；

根據所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的初始值、所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值確定所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述提拉速度的偏差值確定所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值，包括：

基于所述單晶硅棒的測量直徑、所述提拉速度的偏差值以及所述單晶硅棒的密度確定所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值；

或者，

基于所述提拉速度的偏差值以及目標控制參數確定所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值，所述目標控制參數包括比例增益參數、積分增益參數和控制周期。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，在基于所述提拉速度的偏差值確定所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值之后，所述方法還包括：

設置所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值的閾值范圍；

當所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值小于所述閾值范圍中的最小值時，將所述最小值作為所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值；

當所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值大于所述閾值范圍中的最大值時，將所述最大值作為所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量的補償值。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在獲取等徑生長階段所述單晶硅棒的測量直徑之后，所述方法還包括：

獲取等徑生長階段所述單晶硅棒的目標直徑；

根據所述測量直徑與目標直徑之間的直徑偏差值調節所述單晶硅棒的提拉速度。

7.根據權利要求1-4,6任一所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括：根據所述石英坩堝的熔料區域在單位時間內的加料量確定加料裝置的振動模組的振幅、和/或頻率，所述加料裝置用于向所述石英坩堝的熔料區域加入硅料。