[发明专利]一种晶体连续生长的加料控制方法和控制系统

权利要求书

1.一种晶体连续生长的加料控制方法，其特征在于，应用于单晶硅棒的生长过程中的等径生长阶段，所述方法包括：

获取等径生长阶段所述单晶硅棒的测量直径，所述单晶硅棒的测量直径为所述单晶硅棒在固液生长界面处的直径；

获取等径生长阶段所述单晶硅棒的提拉速度；

基于所述单晶硅棒的测量直径、所述单晶硅棒的提拉速度以及所述单晶硅棒的密度确定所述单晶硅棒的质量在单位时间内的增加值；

根据所述单晶硅棒的质量在单位时间内的增加值确定石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述等径生长阶段包括多个加料时间段，所述多个加料时段包括第i加料时段、第i+n加料时段，所述第i+n加料时段为所述第i加料时段之后的第n个加料时段，其中i0，n0；

所述根据所述单晶硅棒的质量在单位时间内的增加值确定石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量，包括：

根据所述单晶硅棒的质量在单位时间内的增加值，确定所述单晶硅棒在第i加料时段至所述第i+n加料时段对应的单晶硅棒质量的增加值；

将所述第i加料时段至所述第i+n加料时段对应的单晶硅棒质量的增加值的平均值，确定为所述第i+n+1加料时间段所述石英坩埚的熔料区域的加料量。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述单晶硅棒的提拉速度包括目标提拉速度和平均提拉速度；

所述根据所述单晶硅棒的质量在单位时间内的增加值确定石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量，包括：

基于所述单晶硅棒的质量在单位时间内的增加值确定石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的初始值；

基于所述目标提拉速度、所述平均提拉速度确定提拉速度的偏差值；

基于所述提拉速度的偏差值确定所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值；

根据所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的初始值、所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值确定所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量。

4.根据权利要求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确定所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值，包括：

基于所述单晶硅棒的测量直径、所述提拉速度的偏差值以及所述单晶硅棒的密度确定所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值；

或者，

基于所述提拉速度的偏差值以及目标控制参数确定所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值，所述目标控制参数包括比例增益参数、积分增益参数和控制周期。

5.根据权利要求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确定所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值之后，所述方法还包括：

设置所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值的阈值范围；

当所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值小于所述阈值范围中的最小值时，将所述最小值作为所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值；

当所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值大于所述阈值范围中的最大值时，将所述最大值作为所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量的补偿值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在获取等径生长阶段所述单晶硅棒的测量直径之后，所述方法还包括：

获取等径生长阶段所述单晶硅棒的目标直径；

根据所述测量直径与目标直径之间的直径偏差值调节所述单晶硅棒的提拉速度。

7.根据权利要求1-4,6任一所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述石英坩埚的熔料区域在单位时间内的加料量确定加料装置的振动模组的振幅、和/或频率，所述加料装置用于向所述石英坩埚的熔料区域加入硅料。