CN116905083A - 一种晶体生长装置及晶体生长方法 - Google Patents
一种晶体生长装置及晶体生长方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116905083A CN116905083A CN202310715519.7A CN202310715519A CN116905083A CN 116905083 A CN116905083 A CN 116905083A CN 202310715519 A CN202310715519 A CN 202310715519A CN 116905083 A CN116905083 A CN 116905083A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guide cylinder
- distance
- projection
- crystal
- seed crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 239000008710 crystal-8 Substances 0.000 description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 15
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CLOMYZFHNHFSIQ-UHFFFAOYSA-N clonixin Chemical compound CC1=C(Cl)C=CC=C1NC1=NC=CC=C1C(O)=O CLOMYZFHNHFSIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本申请提供了一种晶体生长装置及晶体生长方法，该晶体生长装置包括：坩埚，用于容纳生长晶体的熔体；导流筒，位于所述熔体的液面的上方且环绕籽晶；导流筒驱动单元，用于驱动所述导流筒移动；成像单元，用于获取所述籽晶和所述导流筒在所述熔体的液面形成的投影图像；控制单元，与所述成像单元和所述导流筒驱动单元连接，用于基于所述投影图像，确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正所述导流筒的位置。本申请通过修正导流筒升降过程中产生的偏心和倾斜，避免了在晶体生长装置中设置行程过长的坩埚和高度过高的炉体，降低了热场成本和硬件成本。
Description
技术领域
本申请涉及晶体生长技术领域，更具体地涉及一种晶体生长装置及晶体生长方法。
背景技术
直拉法又称Czochralski法(柴可拉斯基法，简称为CZ法)，是指将高纯度的原料在封闭的高真空或稀有气体(或惰性气体)保护环境下，通过加热熔化成液态，然后再结晶，形成具有一定外形尺寸的单晶材料，其中，使用定位销来测量熔体与导流筒之间的液距是晶体生长中常用的方法。为了使化料更方便，很多晶体生长装置都设计了导流筒可升降的功能，在化料过程中，将导流筒升高，使导流筒脱离坩埚盖板，在化料结束后，将导流筒下降，使导流筒与盖板接触，然后再继续进行后续操作。该方法没有考虑导流筒的升高和下降引起的位置改变对晶体生长的影响。
在其他的相关技术中，采用固定导流筒的方法，即在开炉过程中安装导流筒，而在合炉以后不移动导流筒位置，通过增加晶体生长装置的炉体高度和坩埚行程，使坩埚在化料过程种降低到非常低的位置，以保持导流筒和盛装原料的坩埚之间的液距。该方法虽然通过不改变导流筒位置，回避了导流筒的升高和下降引起的位置改变对晶体生长的影响，但是需要尺寸更大的炉体，硬件和热场等成本非常高。
鉴于上述技术问题的存在，本申请提供一种新的晶体生长方法及***，以至少部分地解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题中的至少一个而提出了本申请。根据本申请一方面，提供了一种晶体生长装置，包括：坩埚，用于容纳生长晶体的熔体；导流筒，位于所述熔体的液面的上方且环绕籽晶；导流筒驱动单元，用于驱动所述导流筒移动；成像单元，用于获取所述籽晶和所述导流筒在所述熔体的液面形成的投影图像；控制单元，与所述成像单元和所述导流筒驱动单元连接，用于基于所述投影图像，确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正所述导流筒的位置。
示例地，所述导流筒在开口下沿对称地设置有第一定位销和第二定位销，所述第一定位销和所述第二定位销包括定位销主体，所述定位销主体的上部向外侧延伸形成有第二延伸臂和第一延伸臂，所述第二延伸臂朝向所述籽晶并用于在所述熔体的液面形成投影，所述第一延伸臂背离所述籽晶并与所述导流筒连接。
示例地，所述第一定位销的第二延伸臂在所述熔体的液面形成第一投影，所述第二定位销的第二延伸臂在所述熔体的液面形成第二投影，所述籽晶与所述第一投影之间的距离为第一径向距离，所述籽晶与所述第二投影之间的距离为第二径向距离，所述第一投影与所述第二投影之间的距离为所述导流筒的投影距离，所述第一定位销的第二延伸臂与所述定位销的第二延伸臂之间的距离为所述导流筒的截面距离，所述确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，包括：当所述第一径向距离与所述第二径向距离之间的第一差值绝对值大于偏心阈值时，确定所述导流筒偏心。
示例地，所述确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，包括：当所述投影距离与所述截面距离的的第二差值绝对值大于倾斜阈值时，确定所述导流筒倾斜。
示例地，所述修正所述导流筒的位置，包括：所述导流筒驱动单元驱动所述导流筒移动，以使所述第一差值绝对值小于所述偏心阈值，或者，以使所述第二差值绝对值小于所述倾斜阈值。
示例地，所述第二延伸臂的端部的截面形状包括：三角形、矩形或梯形。
示例地，所述定位销主体的下部用于测量液距。
示例地，所述成像单元位于所述晶体生长装置的顶部。
示例地，所述成像单元包括相机。
本申请还提供一种晶体生长方法，用于上述任一项所述的晶体生长装置，包括：获取所述籽晶和所述导流筒在所述熔体的液面形成的投影图像：基于所述投影图像，确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正所述导流筒的位置。
本申请通过修正导流筒升降过程中产生的偏心和倾斜，避免了在晶体生长装置中设置行程过长的坩埚和高度过高的炉体，降低了热场成本和硬件成本。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1示出了根据本申请一实施例的晶体生长装置的结构示意图；
图2示出了根据本申请一实施例的第一定位销和第二定位销与籽晶的距离示意图；
图3A示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；
图3B示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；
图3C示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；
图3D示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；
图4示出了根据本申请一实施例的晶体生长方法；
在附图中，
晶体生长装置100，坩埚13，导流筒7，籽晶8，成像单元9，盖板10，导流筒驱动单元11，控制单元12，第一定位销14，第二定位销15，第一延伸臂1，定位销主体2，第二延伸臂3。
具体实施方式
为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其他实施例都应落入本申请的保护范围之内。
在直拉法生长晶体的过程中，晶体生长的成功与否以及晶体质量的高低由晶体生长装置中热场的温度分布等决定。例如，温度分布合适的热场，不仅晶体生长顺利，而且晶体品质较高；如果热场的温度分布不是很合理，生长晶体的过程中容易产生各种缺陷，影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶。晶体生长装置中热场通常是由以石墨及石墨毡材料制作的部件组成，部件组装后的热场须保证热场的中心和坩埚***的中心保持一致，例如导流筒的轴线与籽晶的轴线保持一致，以保证晶体生长的热区对称且稳定。但是由于在化料前后导流筒位置的改变，会形成热场的中心偏移，进而会影响热场的温度分布。
导流筒通常是由石墨材料制成的倒锥形屏蔽物，用于调节惰性气体的流向和流速，使向下吹的惰性气体集中到晶体的生长界面附近，以及阻止高温的液面和坩埚对冷却中的晶体的热辐射传递，提高晶体表面对周围的热输出，提高晶体侧热传出速率和晶体侧的温度梯度。在晶体生长的过程中，为了保证导流筒与籽晶的相对距离保持一致、即籽晶轴线与导流筒的轴线保持一致是十分重要的，因此本申请提供一种晶体生长装置，以实现确定并修正导流筒相对籽晶偏心或倾斜。
下面将结合图1至图3D详细地描述本申请提供的晶体生长装置，其中，图1示出了根据本申请一实施例的晶体生长装置的结构示意图；图2示出了根据本申请一实施例的第一定位销和第二定位销与籽晶的距离示意图；图3A示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；图3B示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；
图3C示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图；图3D示出了根据本申请一实施例的定位销的截面结构图。
在一个实施例中，如图1所示，本申请提供的晶体生长装置100包括：坩埚13，用于容纳生长晶体的熔体；导流筒7，位于熔体的液面的上方且环绕籽晶8；导流筒驱动单元11，用于驱动导流筒7移动；成像单元9，位于晶体生长装置100的顶部，用于获取籽晶8和导流筒7在熔体的液面形成的投影图像；控制单元12，与成像单元9和导流筒驱动单元11连接，用于基于投影图像，确定导流筒7相对于籽晶8是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正导流筒7的位置。
在一个实施例中，继续参考图1，用于直拉法生长晶体的晶体生长装置100包括坩埚13，示例地，坩埚13包括收容原料的石英坩埚以及支撑石英坩埚的石墨坩埚；坩埚13外周围设置有加热器(未示出)，加热器将容置在石英坩埚内的原料加热成熔体，在熔体的上方拉制晶体；坩埚13的上方设置有呈倒圆锥台状的导流筒7，导流筒7围绕拉制的晶体设置，导流筒7的下端伸入石英坩埚与熔体的液面保持固定距离。
示例地，石英坩埚用于盛放原料以及原料熔化之后形成的熔体，其主要材质由石英构成，因此对热的稳定性很好，具有高纯度、耐高温、尺寸大、精度高等优点，石英坩埚主要成分为二氧化硅，可在1450摄氏度下使用，因此尽管在高温下石英坩埚的一部分被融化进入到其承载的熔体当中也不会影响晶体的品质。石墨坩埚容置石英坩埚，其主要以石墨为主体材料，具有耐高温、导热性能好的特点，因此在高温下石墨坩埚也能维持原有形状。
在坩埚外周设置有用于加热石英坩埚内原料的加热器，进一步地，加热器除了布置在坩埚的外周之外，还可以布置在坩埚的底部以更均匀地对坩埚进行加热。当加热器通电对坩埚进行加热时，原料在石英坩埚中受热融化形成熔体，将籽晶浸入熔体，通过与籽晶固定连接的籽晶轴旋转并缓慢提升，使硅原子沿籽晶生长形成晶体。在上述晶体的生长过程中具体包括引晶、放肩、转肩、等径收尾等几个阶段，上述几个阶段对本领域技术人员来说属于本领域的公知常识，在此不再多赘述。
在通过籽晶拉制晶体的过程中，围绕籽晶设置有导流筒，该导流筒位于坩埚上方，具体呈上大下小的倒圆锥台状，其主要作用为隔绝加热器对晶体的热辐射，保证晶体生长所需的温度梯度，提高晶体的生长的提拉速度。此外还可以保证晶体生长装置内保护气体的流动方向，加速熔体的液面的气体流速，带走挥发的杂质，例如可快速带走挥发的氧，有效降低晶体的氧含量，提高晶体品质。
在一个实施例中，参考图1以及图3A至图3D，导流筒7在开口下沿对称地设置有第一定位销14和第二定位销15，第一定位销14和第二定位销15包括定位销主体2，定位销主体2的上部向外侧延伸形成有第一延伸臂1和第二延伸臂3，第二延伸臂3朝向籽晶8并用于在熔体的液面形成投影，第一延伸臂1背离籽晶8并与导流筒7连接，其中，第一定位销14和第二定位销15的形状和尺寸相同且位于同一水平面中，定位销主体2的下部用于测量导流筒7与熔体的液面之间的液距。示例地，在化料结束后的稳温时，将导流筒7下降盖板10上，通过确定导流筒7和籽晶8之间的距离，来监测导流筒7是否相对于籽晶8是否偏心或倾斜。当导流筒7相对于籽晶8偏心或倾斜时，通过导流筒驱动单元11调整导流筒7的位置，从而修正导流筒7的位置，以防止导流筒7的倾斜，偏心等问题对晶体质量和完整性有影响。
在一个实施例中，如图1和图2所示，第一定位销14和第二定位销15设置在关于导流筒7截面的中心对称的位置处，第一定位销14和第二定位销15设置在导流筒7的底部并且在直径方向上对置。示例地，第一定位销14和第二定位销15采用石英或氮化硅制成，可用于在高温环境下工作。可选地，第一定位销14和第二定位销15可以通过螺纹连接在导流筒7底部以方便更换，也可以与导流筒7一体成型。
在一个实施例中，如图3A至图3D所示，第二延伸臂3的端部的截面形状包括：三角形、矩形或梯形。参考图3A，第二延伸臂3的端部的截面形状为矩形。参考图3B，第二延伸臂3的端部的截面形状为梯形。参考图3C，第二延伸臂3的端部的截面形状为梯形。参考图3D，第二延伸臂3的端部的截面形状为三角形。优选地，申请人发现第二延伸臂3的端部的截面形状为矩形时，该第二延伸臂3形成的投影效果最好。
在一个实施例中，参考图1和图2，第一定位销14的第二延伸臂3在熔体的液面形成第一投影，第二定位销15的第二延伸臂3在熔体的液面形成第二投影，籽晶8与第一投影之间的距离为第一径向距离，籽晶8与第二投影之间的距离为第二径向距离，第一投影与第二投影之间的距离为导流筒7的投影距离，第一定位销14的第二延伸臂3与第二定位销15的第二延伸臂3之间的距离为导流筒7的截面距离，确定导流筒7相对于籽晶8是否偏心或倾斜，包括：当第一径向距离与第二径向距离之间的第一差值绝对值大于偏心阈值时，确定导流筒7偏心。确定导流筒7相对于籽晶8是否偏心或倾斜，还包括：当投影距离与截面距离的的第二差值绝对值大于倾斜阈值时，确定导流筒7倾斜。
在一个实施例中，成像单元9可以包括相机，相机用于拍摄第一定位销14和第二定位销15在熔体的液面的投影和籽晶8的图像，成像单元9将获取的图像传输至控制单元12。用于拍摄的相机设置在晶体生长装置100外，通过在晶体生长装置100的炉体顶部开设的拍摄窗口对籽晶8、第一定位销14和第二定位销15及其在熔体的液面的投影进行拍摄。相机包括任何能够用于光学成像的设备，包括但不限于CCD相机、数码相机、高清摄像机等。
在一个实施例中，参考图1和图2，根据成像单元9拍摄的图像，由控制单元12计算出第一径向距离d1以及第二径向距离d2，通过公式Δr＝|d1-d2|获得第一径向距离d1与第二径向距离d2的第一差值绝对值Δr。接着，控制单元12将第一差值绝对值Δr与预设的偏心阈值Δr0进行比对，当第一差值绝对值Δr大于偏心阈值Δr0时，控制单元12产生修正导流筒7位置的信号。示例地，Δr0等于0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm或1.2mm。同时，控制单元12还通过公式Δd＝|d0-D|获得投影距离d0与截面距离D的第二差值绝对值Δd，其中，投影距离d0＝d1+d2+φ，φ为籽晶8的直径，将第二差值绝对值Δd与预设的倾斜阈值Δd0进行比对，当第二差值绝对值Δd大于倾斜阈值Δd0时，控制单元12也产生关于导流筒7位置的修正信号。示例地，Δd0等于0.15mm、0.2mm或0.25mm。示例地，可以在一段拍摄时间内获取多个图像，并基于该多个图像获得投影距离d0、第一径向距离d1和第二径向距离d2的平均值，以代入上述公式，该拍摄时间的范围为30s-60s。
在一个实施例中，控制单元12还与导流筒驱动单元11连接，导流筒驱动单元11在接收到控制单元12发出的修正信号后，导流筒驱动单元11驱动导流筒7移动，使得导流筒7与籽晶8的相对位置发生改变，以使所述第一差值绝对值Δr小于所述偏心阈值Δr0，或者，以使所述第二差值绝对值ΔD小于所述倾斜阈值ΔD0。
本申请通过修正导流筒升降过程中产生的偏心和倾斜，避免了在晶体生长装置中设置行程过长的坩埚和高度过高的炉体，降低了热场成本和硬件成本。
至此，完成了对本申请提供的晶体生长装置的描述。另外，本申请还提供了一种晶体生长方法，用于前述的晶体生长装置，如图4所示，包括：步骤S41：获取籽晶和导流筒在熔体的液面形成的投影图像：步骤S42：基于投影图像，确定导流筒相对于籽晶是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正导流筒的位置。
在一个实施例中，确定导流筒相对于籽晶是否偏心或倾斜，包括：当第一径向距离与第二径向距离之间的差值绝对值大于偏心阈值时，确定导流筒偏心。
在一个实施例中，确定导流筒相对于籽晶是否偏心或倾斜，包括：当投影距离与截面距离的的差值绝对值大于倾斜阈值时，确定导流筒倾斜。
在一个实施例中，修正导流筒的位置，包括：驱导流筒移动，以使第一差值绝对值小于偏心阈值，或者，以使第二差值绝对值小于倾斜阈值。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其他实施例中所包括的某些特征而不是其他特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括：
坩埚，用于容纳生长晶体的熔体；
导流筒，位于所述熔体的液面的上方且环绕籽晶；
导流筒驱动单元，用于驱动所述导流筒移动；
成像单元，用于获取所述籽晶和所述导流筒在所述熔体的液面形成的投影图像；
控制单元，与所述成像单元和所述导流筒驱动单元连接，用于基于所述投影图像，确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正所述导流筒的位置。
2.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述导流筒在开口下沿对称地设置有第一定位销和第二定位销，所述第一定位销和所述第二定位销包括定位销主体，所述定位销主体的上部向外侧延伸形成有第一延伸臂和第二延伸臂，所述第二延伸臂朝向所述籽晶并用于在所述熔体的液面形成投影，所述第一延伸臂背离所述籽晶并与所述导流筒连接。
3.根据权利要求2所述的晶体生长装置，其特征在于，所述第一定位销的第二延伸臂在所述熔体的液面形成第一投影，所述第二定位销的第二延伸臂在所述熔体的液面形成第二投影，所述籽晶与所述第一投影之间的距离为第一径向距离，所述籽晶与所述第二投影之间的距离为第二径向距离，所述第一投影与所述第二投影之间的距离为所述导流筒的投影距离，所述第一定位销的第二延伸臂与所述第二定位销的第二延伸臂之间的距离为所述导流筒的截面距离，所述确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，包括：
当所述第一径向距离与所述第二径向距离之间的第一差值绝对值大于偏心阈值时，确定所述导流筒偏心。
4.根据权利要求2所述的晶体生长装置，其特征在于，所述第一定位销的第二延伸臂在所述熔体的液面形成第一投影，所述第二定位销的第二延伸臂在所述熔体的液面形成第二投影，所述籽晶与所述第一投影之间的距离为第一径向距离，所述籽晶与所述第二投影之间的距离为第二径向距离，所述第一投影与所述第二投影之间的距离为所述导流筒的投影距离，所述第一定位销的第二延伸臂与所述第二定位销的第二延伸臂之间的距离为所述导流筒的截面距离，所述确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，包括：
当所述投影距离与所述截面距离的的第二差值绝对值大于倾斜阈值时，确定所述导流筒倾斜。
5.根据权利要求3或4所述的晶体生长装置，其特征在于，所述修正所述导流筒的位置，包括：
所述导流筒驱动单元驱动所述导流筒移动，以使所述第一差值绝对值小于所述偏心阈值，或者，以使所述第二差值绝对值小于所述倾斜阈值。
6.根据权利要求2所述的晶体生长装置，其特征在于，所述第二延伸臂的端部的截面形状包括：三角形、矩形或梯形。
7.根据权利要求2所述的晶体生长装置，其特征在于，所述定位销主体的下部用于测量液距。
8.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述成像单元位于所述晶体生长装置的顶部。
9.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述成像单元包括相机。
10.一种晶体生长方法，用于如权利要求1-9任一项所述的晶体生长装置，其特征在于，包括：
获取籽晶和导流筒在熔体的液面形成的投影图像；
基于所述投影图像，确定所述导流筒相对于所述籽晶是否偏心或倾斜，并在存在偏心或倾斜时修正所述导流筒的位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310715519.7A CN116905083A (zh) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 一种晶体生长装置及晶体生长方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310715519.7A CN116905083A (zh) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 一种晶体生长装置及晶体生长方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116905083A true CN116905083A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=88359094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310715519.7A Pending CN116905083A (zh) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 一种晶体生长装置及晶体生长方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116905083A (zh) |
-
2023
- 2023-06-15 CN CN202310715519.7A patent/CN116905083A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4929817B2 (ja) | 基準反射体と融液面との距離の測定方法、及びこれを用いた融液面位置の制御方法、並びにシリコン単結晶の製造装置 | |
| JP5446277B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
| TWI770661B (zh) | 單結晶製造裝置及單結晶的製造方法 | |
| TWI675131B (zh) | 單結晶的製造方法及裝置 | |
| JP6627739B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| TWI651441B (zh) | 單結晶之製造方法 | |
| TW202225645A (zh) | 一種用於晶體生長的液面檢測裝置及晶體生長裝置 | |
| JP2010100451A (ja) | 融液面と炉内構造物の下端部との距離の測定方法、及びこれを用いた融液面位置の制御方法、並びに単結晶の製造方法及び単結晶製造装置 | |
| TW201732097A (zh) | 單晶的製造方法及製造裝置 | |
| CN116905083A (zh) | 一种晶体生长装置及晶体生长方法 | |
| TWI762268B (zh) | 單結晶製造裝置及單結晶的製造方法 | |
| JP6036709B2 (ja) | シリコン単結晶の直径検出用カメラのカメラ位置の調整方法及びカメラ位置調整治具 | |
| TWI782726B (zh) | 單結晶的製造方法 | |
| JP7318738B2 (ja) | 単結晶製造システム及び単結晶製造方法 | |
| CN214361839U (zh) | 一种石英销及单晶硅生长装置 | |
| TWI828140B (zh) | 單結晶的製造方法及單結晶製造裝置 | |
| KR102231090B1 (ko) | 잉곳 성장 제어장치 | |
| TW202344722A (zh) | 矽單晶的製造方法及裝置和矽晶圓的製造方法 | |
| JPH10142063A (ja) | 単結晶表面の温度測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |