[发明专利]铸造锭的系统和方法

权利要求书

1.一种铸造锭的系统，其包括：

设置在基座上的硅籽晶，其中所述硅籽晶是环形的并且被配置为以进料速率接收熔化的硅以形成锭，并且其中所述基座被配置成以旋转速度旋转；和

控制器，所述控制器被配置成在所述硅籽晶接收所述熔化的硅的同时并且在所述锭正在形成的同时：

接收关于所述锭的直径和关于所述锭的弯月面的角度的反馈，以及

基于所述反馈控制所述基座的所述旋转速度和所述熔化的硅的所述进料速率，以控制所述锭的所述直径和所述锭的所述弯月面的所述角度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述硅籽晶从位于所述硅籽晶上方且远离所述硅籽晶的中心的进料系统接收所述熔化的硅。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器从指向所述锭的所述弯月面的摄像头接收所述反馈。

4.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

坩埚，其被配置成接收固体硅片，所述坩埚布置在所述硅籽晶上方并且远离所述硅籽晶的中心；和

与所述坩埚相关联的加热器，其构造成熔化所述固体硅片，

其中所述控制器基于所述反馈输出控制信号，以在所述硅籽晶从所述坩埚接收所述熔化的硅的同时并且在所述锭正在形成的同时以一定速度从所述坩埚和所述加热器向下移动所述基座，以及

其中所述基座从所述坩埚和所述加热器向下移动的所述速度控制所述锭的所述直径和所述锭的所述弯月面的所述角度。

5.根据权利要求4所述的系统，其还包括：

与所述坩埚的下部相关联的加热器，所述下部被配置成将所述熔化的硅进给到所述硅籽晶，

其中所述控制器基于所述反馈来控制供应给所述加热器的功率以控制所述锭的所述直径。

6.根据权利要求4所述的系统，其还包括喷雾器，以在将所述固体硅片进给到所述坩埚中之前至少间歇地用掺杂剂喷射所述固体硅片。

7.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

石英管，其与所述硅籽晶的外径相关联以控制所述锭的外径，

其中所述控制器通过基于所述反馈控制所述基座的所述旋转速度来控制所述锭的内径。

8.根据权利要求1所述的系统，其还包括外石英管和内石英管，所述外石英管和内石英管与所述硅籽晶的外径和内径相关联以控制所述锭的外径和内径。

9.根据权利要求8所述的系统，其中：

所述内石英管包括应力消除部件，该应力消除部件设计成当所述锭冷却时使所述内石英管屈服或破裂；或者

所述内石英管的形状是锥形的。

10.根据权利要求1所述的系统，其还包括外石英管和内石英管，所述外石英管和内石英管与所述硅籽晶的外径和内径相关联以控制所述锭的外径和内径，其中所述内石英管由不同于石英的材料制成。

11.根据权利要求1所述的系统，其还包括布置成直接熔化到所述锭的所述弯月面中的掺杂剂的实心棒。

12.一种铸造锭的方法，其包括：

以进料速率向设置在基座上的硅籽晶进给熔化的硅以形成锭，所述硅籽晶是环形的，并且所述基座配置成以旋转速度旋转；以及

在所述硅籽晶接收所述熔化的硅的同时并且在所述锭正在形成的同时：

从指向所述锭的弯月面的摄像头接收关于所述锭的直径和关于所述锭的所述弯月面的角度的反馈，以及

基于所述反馈控制所述基座的所述旋转速度和所述熔化的硅的所述进料速率，以控制所述锭的所述直径和所述锭的所述弯月面的所述角度。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括：

将进料系统定位在所述硅籽晶上方并远离所述硅籽晶的中心；以及

以所述进料速率将来自所述进料系统的所述熔化的硅提供给所述硅籽晶。