[發(fā)明專利]一種控制直拉單晶液面距的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310558556.1
• 申請日: 2023-05-18
• 公開（公告）號: CN116288662A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫晨光;孔凱斌;周宏邦;賈海洋;王淼;張強(qiáng);王彥君;婁中士;侯明超;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體材料有限公司;中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體材料有限公司
• 主分類號: C30B15/20
• 分類號: C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 天津諾德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發(fā)明提供一種控制直拉單晶液面距的方法，包括：進(jìn)入穩(wěn)溫工序時，調(diào)節(jié)液位檢測裝置至預(yù)設(shè)液面距高度；進(jìn)行硅溶液表面位置探測：判斷液位檢測裝置是否與硅溶液液面接觸，若是，則控制坩堝下降，否則，控制坩堝上升；重復(fù)上述步驟，直至停爐工序，停止液面距控制。本發(fā)明的有益效果是根據(jù)液位檢測裝置是否與硅溶液表面接觸來控制坩堝上升或下降，使得實際液面距與預(yù)設(shè)液面距相適應(yīng)，在拉晶過程中實時調(diào)節(jié)實際液面距與預(yù)設(shè)液面距之間的關(guān)系，使得實際液面距與預(yù)設(shè)液面距保持動態(tài)平衡，使得實際液面距滿足拉晶工藝要求，保證液面距按照工藝要求準(zhǔn)確控制，保證直拉單晶尤其是IC級半導(dǎo)體單晶對溫度梯度的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直拉單晶技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種控制直拉單晶液面距的方法。

背景技術(shù)

如圖3所示，目前液面距的控制是通過安裝在內(nèi)導(dǎo)流筒5上的石英小棒8來確定的，例如液面距要求20mm，則石英小棒8伸出外導(dǎo)流筒6下沿10mm，石英小棒8接觸硅溶液表面7后，坩堝9下降10mm，實現(xiàn)液面距20mm的定位。

使用石英小棒確定液面距的缺點：

石英小棒的安裝：如圖3所示，在內(nèi)導(dǎo)流筒5上打孔，將L型的石英小棒8一端卡入內(nèi)導(dǎo)流筒5，石英小棒8的安裝角度受開孔角度的影響。若開孔過大，可能導(dǎo)致石英小棒8松動搖擺，當(dāng)化料后發(fā)現(xiàn)石英小棒傾斜已經(jīng)太晚，無法確定液面距。

原料復(fù)投過程中：石英小棒可能被復(fù)投料砸斷或砸歪，導(dǎo)致液面距無法準(zhǔn)確確定。

定堝位過程中，不同操作員觀察到石英小棒8接觸硅溶液表面7的評判標(biāo)準(zhǔn)不同，因此坩堝的升降高度存在差異，導(dǎo)致人為誤差。

拉晶過程中，是通過CCD捕捉的像素值模擬的液面距，若過程中CCD鏡頭被移動，觀察窗口氧化物遮擋視野亮度變化，像素值修正等，均有可能導(dǎo)致單晶生長過程中實際液面距與像素值模擬的液面距有較大的差異。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種控制直拉單晶液面距的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上或者其他前者問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種控制直拉單晶液面距的方法，包括，

進(jìn)入穩(wěn)溫工序時，調(diào)節(jié)液位檢測裝置至預(yù)設(shè)液面距高度；

進(jìn)行硅溶液表面位置探測：判斷液位檢測裝置是否與硅溶液液面接觸，若是，則控制坩堝下降，否則，控制坩堝上升；

重復(fù)上述步驟，直至停爐工序，停止液面距控制。

進(jìn)一步的，進(jìn)行硅溶液表面位置探測步驟中，按照設(shè)定距離及設(shè)定速度移動坩堝，控制坩堝上升或下降，設(shè)定距離為0.1-1mm，設(shè)定速度為0.1-1mm/min。

進(jìn)一步的，每隔第一時間段進(jìn)行一次硅溶液表面位置探測，第一時間段為1-2min。

進(jìn)一步的，進(jìn)行硅溶液表面位置探測步驟中，按照設(shè)定比例控制堝跟比，控制坩堝上升或下降，設(shè)定比例為0.1-0.4。

進(jìn)一步的，每隔第二時間段進(jìn)行一次硅溶液表面位置探測，第二時間段為10-15min。

進(jìn)一步的，在拉晶前，對液位檢測裝置進(jìn)行零位校正。

進(jìn)一步的，液位檢測裝置的零位為液位檢測裝置與外導(dǎo)流筒下沿平齊的位置。

進(jìn)一步的，液位檢測裝置的檢測端延伸進(jìn)單晶爐內(nèi)，并延伸至內(nèi)導(dǎo)流筒的下沿處。

進(jìn)一步的，液位檢測裝置為液位探針。

進(jìn)一步的，液位檢測裝置的位置通過位置檢測裝置檢測，位置檢測裝置為位置傳感器。