CN110016714A - 用于单晶锭生长的温度控制装置及其应用的温度控制方法 - Google Patents

用于单晶锭生长的温度控制装置及其应用的温度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于单晶锭生长的温度控制装置及其应用的温度控制方法，温度控制装置能够精确地测量硅熔体的温度并且在锭生长过程中快速控制到目标温度。本发明提供了一种用于生长单晶锭的温度控制装置，温度控制装置控制用于加热坩埚的加热器的操作，该坩埚被构造成容纳硅熔体，该装置包括：输入单元，该输入单元被构造成测量容纳在坩埚中的硅熔体的温度，并且处理硅熔体的测量温度；控制单元，该控制单元被构造成执行该输入单元的测量温度T1和处理温度T2之一与设定目标温度T0的比例‑积分‑微分(PID)计算，并且计算为加热器的输出；和输出单元，该输出单元被构造成将在控制单元中计算的加热器的输出输入到加热器。

Description

用于单晶锭生长的温度控制装置及其应用的温度控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年1月9日提交的第2018-0002731号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于生长单晶锭的温度控制装置，温度控制装置能够精确地测量硅熔体的温度并且在锭生长过程中快速控制到目标温度，以及本发明涉及一种温度控制装置应用的温度控制方法。
背景技术
通常，用作生产诸如半导体的电子元件的材料的单晶锭通过丘克拉斯基(Czochralski)(下文中被称为CZ)法制造。
在通过使用CZ法制造单晶锭的方法中，将诸如多晶硅的固体原材料填充在石英坩埚中并通过加热器加热熔化以形成硅熔体，并且硅熔体中的空气气泡通过稳定化过程去除，然后将籽晶浸入硅熔体中，并且将籽晶缓慢地提拉到熔体的上方，同时形成缩颈，使得缩颈过程、放肩过程、主体生长过程和收尾过程按顺序执行。
当然，在CZ法中，由于通过使用安装在坩埚的侧表面的加热器加热硅熔体，因此在硅熔体中发生自然对流。
此时，由于缩颈过程可以确定放肩过程和主体生长过程的质量，因此对于缩颈过程，熔化的硅熔体的表面温度应该被稳定地维持并收敛到目标温度。
图1示意性地示出了根据现有技术的单晶生长装置的侧剖视图，图2是示出在缩颈过程中根据现有技术的单晶生长装置的温度变化的曲线图。
根据现有技术，如图1所示，一个高温计2安装在腔室1的上端，并且测量由高温计2自然对流到坩埚3中的硅熔体表面的一个点。
然而，由于热区设置、寿命等原因，逐个制造单晶锭的每批硅熔体的表面温度可能经常地改变，并且对于每个设备可能不同。
另外，如图2所示，当在单晶锭生长过程中开始缩颈过程时，由于籽晶夹的影响，硅熔体的温度趋于上升。
因此，操作者直接改变硅熔体的目标温度T0，以提供最佳的锭生产条件，并根据测量温度T1和目标温度T0之间的差值来控制加热器4的操作。
然而，根据现有技术，由于在垂直于硅熔体表面的方向上只有一个高温计2安装在腔室1的上端，因此仅可以在缩颈过程中测量温度，并且甚至当高温计2在随后的主体生长过程中水平移动时，由于高温计2被锭或隔热罩5隐藏，或者由于高温计2和硅熔体之间的距离太长，因此不可能测量硅熔体的表面温度，可以测量硅熔体的表面温度作为噪声数据。
另外，根据现有技术，当坩埚3旋转时，其中容纳的硅熔体内部的自然对流改变，并且当坩埚3的旋转速度低时，出现在硅熔体的左侧面和右侧面的温度偏差变大，并且由于高温计2在缩颈过程中仅测量硅熔体的表面的特定位置，因此不可以精确地测量硅熔体的温度，并且由于测量硅熔体温度的位置对于每个设备是不同的，因此存在不仅降低了控制的可重复性而且不可能进行量化控制的问题。
进一步地，根据现有技术，即使在缩颈过程中获得硅熔体的测量温度时，由于加热器4的操作通过P控制来控制，该P控制根据测量温度偏离目标温度的程度来调节值，因此不仅花费很多时间将硅熔体的温度收敛到目标温度，而且难以在单晶锭生长期间连续地提供均匀的温度环境，因此，快速地和精确地控制单晶锭的质量受到限制。
发明内容
本发明针对于解决现有技术中的上述问题，并且提供一种用于生长单晶锭的温度控制装置，温度控制装置能够精确地测量硅熔体的温度并且在锭生长过程中快速控制到目标温度，以及本发明提供一种温度控制装置应用的温度控制方法。
根据本发明的实施例，提供了一种用于生长单晶锭的温度控制装置，温度控制装置控制用于加热坩埚的加热器的操作，该坩埚被构造成容纳硅熔体，该装置包括：输入单元，该输入单元被构造成测量容纳在坩埚中的硅熔体的温度，并且处理硅熔体的测量温度；控制单元，该控制单元被构造成执行该输入单元的测量温度T1和处理温度T2之一与设定目标温度T0的比例-积分-微分(PID)计算，并且计算为加热器的输出；和输出单元，该输出单元被构造成将在控制单元中计算的加热器的输出输入到加热器。
输入单元可以包括：传感器单元，该传感器单元被构造成在至少两个位置处测量容纳在坩埚中的硅熔体的温度；和滤波部分，该滤波部分被构造成对在传感器单元处测量的至少两个测量温度T11和T12执行噪声消除滤波和算术平均以处理到处理温度T2。
传感器单元可以包括第一温度传感器和第二温度传感器，该第一温度传感器和第二温度传感器安装在封闭的腔室的上部的两个侧面处，坩埚容纳在该腔室中的内部空间中。
第一温度传感器和第二温度传感器可以被构造为单色高温计或双色高温计。
优选的是，第一温度传感器和第二温度传感器测量距离从坩埚中的硅熔体生长的锭的直径10cm范围内的温度。
滤波部分可以将在采样时间(Δt)期间测量的测量温度T11和T12应用于具有正弦波函数的模型，并计算得到具有最小振幅的最佳正弦波函数，然后将时间实时输入到最佳正弦波函数以执行噪声消除滤波。
滤波部分可以对具有诸如测量温度(T(t))、采样时间(Δt)、周期(NpΔt)、频率(ω＝2π/(NpΔt))和当前时间(t)的变量的最佳正弦波函数进行建模。
控制单元可以包括：确定部分，该确定部分被构造成根据外部输入信号选择测量温度T1和处理温度T2之一；和PID计算部分，该PID计算部分被构造成执行由确定部分选择的测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0的PID计算。
同时，根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于生长单晶锭的温度控制方法，温度控制方法控制用于加热坩埚的加热器的操作，坩埚被构造成容纳硅熔体，该方法包括：输入操作，该输入操作测量容纳在坩埚中的硅熔体的温度，并且处理硅熔体的测量温度；控制操作，该控制操作执行输入操作中的测量温度T1和处理温度T2之一与设定目标温度T0的比例-积分-微分(PID)计算，并且计算为加热器的输出；和输出操作，该输出操作将在控制中计算的加热器的输出输入到加热器。
输入操作可以包括：温度测量过程，该温度测量过程在至少两个位置处测量容纳在坩埚中的硅熔体的温度；和滤波过程，该滤波过程对在温度测量中测量的至少两个测量温度T11和T12执行噪声消除滤波和算术平均以处理到处理温度T2。
温度测量过程可以在封闭的腔室的两个上侧面处以非接触方式执行，坩埚容纳在该腔室中的内部空间中。
在温度测量过程中，优选的是，测量在距离从坩埚中的硅熔体生长的锭的直径10cm范围内的温度。
滤波过程可以将在采样时间(Δt)期间测量的测量温度T11和T12应用于具有正弦波函数的模型，并计算得到具有最小振幅的最佳正弦波函数，然后将时间实时输入到最佳正弦波函数以执行噪声消除滤波。
滤波过程可以对具有诸如测量温度(T(t))、采样时间(Δt)、周期(NpΔt)、频率(ω＝2π/(NpΔt))和当前时间(t)的变量的最佳正弦波函数进行建模。
控制可以包括：确定，该确定用于根据外部输入信号选择测量温度T1和处理温度T2之一；和PID计算过程，用于在确定处选择的测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0的PID计算。
附图说明
图1是示意性地示出了根据现有技术的单晶生长装置的侧剖视图。
图2是示出了根据现有技术的在缩颈过程中单晶生长装置的温度变化的曲线图。
图3是示意性地示出了根据本发明的单晶生长装置的侧剖视图。
图4是示出了应用于图3的温度控制装置的配置图。
图5是示出了由现有技术和本发明的高温计测量的硅熔体的温度变化的曲线图。
图6是示出了根据本发明的用于生长单晶锭的温度控制方法的流程图。
图7是示出了根据现有技术和本发明的由于单晶锭生长期间的温度控制导致的硅熔体的温度变化的曲线图。
具体实施方式
下文中，将参照附图对实施例进行详细描述。然而，本发明的精神的范围可以根据实施例中公开的内容来确定，并且实施例的本发明的精神包括对以下提出的实施例的组件的实际修改，诸如添加、删除、修改等。
图3是示意性地示出了根据本发明的单晶生长装置的侧剖视图，和图4是示出了应用于图3的温度控制装置的配置图。
如图3所示，根据本发明的单晶生长装置包括：坩埚120，硅熔体容纳在该坩埚中，该坩埚位于作为封闭空间的腔室110中；加热器130，该加热器被构造成加热坩埚120；和热屏蔽构件140，该热屏蔽构件被构造成冷却在坩埚120中提拉的锭，并且单晶生长装置包括温度控制装置(未示出)，该温度控制装置对在两个位置处测量容纳在坩埚120中的硅熔体的温度的结果进行处理，然后执行比例-积分-微分(PID)计算，并且根据该结果控制加热器的操作。
腔室110可以包括：圆柱形的主体部分，坩埚120和加热器130内嵌在该主体部分中；圆顶形的盖部分，该盖部分耦接到该主体部分的上侧面并设置有观察口，通过该观察口可以观测锭生长过程；和圆柱形的提拉部分，该提拉部分耦接到该盖部分的上侧面并提供一空间，在该空间中可以提拉锭，但并不限于此。
另外，悬挂籽晶的籽晶夹、与籽晶夹连接的籽丝和缠绕籽丝的圆筒设置在腔室110的上侧面，以及单独的控制单元(未示出)可以通过控制圆筒的操作来控制提拉速度。
根据实施例，一对观察口设置在盖部分的上部的两个侧面处，并且第一温度传感器151和第二温度传感器152设置在该观察口的外部，并且第一温度传感器151和第二温度传感器152被施加有高温计，该高温计能够以非接触方式测量容纳在坩埚120中的硅熔体的表面的两个位置处的温度。
相应地，由于第一温度传感器151和第二温度传感器152设置在盖部分的上部的两个侧面处，因此测量距离可以比设置在提拉部分的上侧面的传统温度传感器的测量距离更短，并且第一温度传感器151和第二温度传感器152可以不受诸如热屏蔽构件140或籽晶夹的周围物体所影响，使得可以更精确地测量硅熔体的表面温度。
此时，第一温度传感器151和第二温度传感器152可以被构造为单色高温计或双色高温计。尽管双色高温计具有少于单色高温计的噪声，但由于测量温度由下文所述的滤波部分153(图4中所示)处理，因此使用哪种高温计并不重要。
另外，为了在除了放肩过程之外的主体生长过程中在没有锭的干扰的情况下精确地测量硅熔体的表面温度，优选的是，第一温度传感器151和第二温度传感器152被构造成测量距离从坩埚120中的硅熔体生长的锭的直径10cm范围内的温度。
当然，即使硅熔体的表面温度在距离锭的直径10cm范围内测量，测量温度与传统的测量温度相比变化也不大，并且在整个锭生长过程中测量硅熔体的表面温度，使得可以进行如下所述的温度控制。
在锭生长过程中，作为容纳硅熔体的容器的坩埚120被驱动以旋转并升高。当然，坩埚120可以被构造成阻止杂质流入并且甚至可以承受高温，并且可以以石英坩埚和石墨坩埚重叠的形式构造。
加热器130设置在坩埚120的圆周上，并且通过加热坩埚120使容纳在坩埚120中的多晶硅材料液化成硅熔体，并且温度控制装置可以控制加热器130的操作以控制硅熔体的温度，从而影响质量。
设置热屏蔽构件140以直接冷却从高温硅熔体生长的锭，热屏蔽构件140安装成悬挂在坩埚120的上方，并且由可以承受高温的石墨材料构成。
此时，热屏蔽构件140的下部位于容纳在坩埚120中的硅熔体的表面的上方，并且定位成围绕从容纳在坩埚120中的硅熔体生长的锭，同时保持预定的距离。
当然，第一温度传感器151和第二温度传感器152安装为使得可以在硅熔体的不受热屏蔽构件140干扰的每个点处测量温度。
如图4所示，温度控制装置包括：输入单元150，该输入单元被构造成测量和处理容纳在坩埚120(图3中所示)中的硅熔体的温度；控制单元160，该控制单元被构造成执行输入单元150的测量温度T1和处理温度T2之一与设定目标温度T0的PID计算作为加热器的输出；和输出单元170，该输出单元被构造成将在控制单元160中计算的加热器的输出输入到加热器130。
输入单元150包括上述的第一温度传感器151和第二温度传感器152以及滤波部分，该滤波部分对在第一温度传感器151和第二温度传感器152处测量的两个测量温度T11和T12执行噪声消除，然后执行算术平均以处理到处理温度T2。
根据实施例，由于通过第一温度传感器151和第二温度传感器152在硅熔体的两个位置处测量温度，因此即使通过旋转坩埚120(图3中所示)在硅熔体表面的特定区域中非均匀地测量温度，也可以降低噪声。
然而，由于容纳在坩埚120(图3中所示)中的硅熔体自然地对流，因此可以看到硅熔体的温度变为正弦波形。考虑到这一点，优选的是，将测量温度处理为正弦波形的处理温度。
详细地，滤波部分153将在采样时间(Δt)期间测量的测量温度(T1＝T11，T12)应用于具有如下等式1中描述的正弦波函数的模型，并计算得到具有最小振幅的最佳正弦波函数，然后将时间实时输入到最佳正弦波函数以执行噪声消除滤波。
[等式1]
此时，a、b、c和d表示通过最优化获得的模型参数，T(t)表示测量温度，Δt表示采样时间，NpΔt表示周期，ω＝2π/(NpΔt)表示频率，以及t表示当前时间。
如上所述，滤波部分153将两个位置处的测量温度T11和T12处理成具有最小振幅的最佳正弦波函数，并且从具有最小振幅的最佳正弦波函数输入未来时间，以计算噪声降低的最终测量温度T21和T22，并且在完全消除噪声的两个位置处对最终测量温度T21和T22进行算术平均以计算得到一个处理温度T2，因此可以精确获得硅熔体的总表面温度。
控制单元160可以包括：确定部分161，该确定部分被构造成根据外部输入信号选择测量温度T1和处理温度T2之一；和PID计算部分162，该PID计算部分被构造成执行由确定部分161选择的测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0的PID计算。
当然，确定部分161可以是按钮或可以由操作者输入的信号，但并不限于此，因为确定部分161可以根据控制环境而变化。
另外，PID计算部分162将测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0进行比较，并且根据差值通过使用广义PID等式分别计算P值、I值和D值，以计算加热器输出，因此可以实时做出响应。
由于输出单元170将在PID计算部分162中实时快速输出的加热器输出输入到加热器130并控制加热器130的操作，因此可以缩小用于将硅熔体的表面温度收敛到目标温度T0的时间。
图5是示出了由现有技术和本发明的高温计测量的硅熔体的温度变化的曲线图。
在现有技术中，高温计位于腔室的提拉部分的上方，然而在本发明中，高温计位于腔室的盖部分的上部的两个侧面处，并且如图5所示，现有技术的顶部高温计和本发明的侧面高温计分别测量硅熔体的表面温度，并且结果几乎相似，因此测量温度可以是可靠的。确切地说，可以看出，本发明的侧面高温计比现有技术的顶部高温计更灵敏地测量温度。
相应地，本发明可以提供第一实施例，其中温度控制装置被施加有两个侧面高温计，但本发明也可以提供第二实施例，其中温度控制装置被施加有一个接一个的侧面高温计和顶部高温计。
图6是示出了根据本发明的用于生长单晶锭的温度控制方法的流程图。
参照图6，根据本发明的用于生长单晶锭的温度控制方法如下。
首先，在硅熔体表面的两个位置处测量温度。(见S1)
当坩埚旋转时，自然对流在容纳在坩埚中的硅熔体内部发生变化，同时锭生长过程正在进行中，并且可以在硅熔体表面的特定区域中非均匀地测量温度。
然而，通过以非接触方式在两个位置处测量硅熔体的表面温度，可以通过使用硅熔体的整个表面温度来降低噪声。
另外，可以自由地指定要测量温度的硅熔体的表面的两个位置，并且温度测量应该在距离硅熔体表面的锭的直径10cm的范围内执行，以便即使在从硅熔体生长锭的主体生长过程中也不会干扰锭或其他组分。
相应地，可以在整个锭生长过程中测量硅熔体的表面温度，并且如下所述，在整个锭生长过程中可以通过处理和反映测量的温度来控制温度条件。
接着，利用最佳正弦波函数从测量温度(T1＝T11，T12)中去除噪声，并且对噪声消除的测量温度T21和T22进行算术平均以计算处理温度T2。(见S2和S3)
当通过加热器加热容纳在坩埚中的硅熔体时，在硅熔体内部发生自然对流现象，并且出现正弦波形的温度变化，其中自然对流的硅熔体的表面温度按正弦波形上升和下降。
相应地，如上面的等式1所描述的，通过应用在采样时间(Δt)期间测量的测量温度(T1＝T11，T12)，获得具有诸如测量温度(T(t))、采样时间(Δt)、周期(NpΔt)、频率(ω＝2π/(NpΔt))和当前时间(t)的变量的正弦波函数。
在将如上所述获得的正弦波函数中具有最小振幅的正弦波函数计算为最佳正弦波函数之后，通过将时间实时输入到最佳正弦波函数并消除噪声来计算最终测量温度T21和T22，并且可以通过对最终测量温度T21和T22进行算术平均来获得处理温度T2。
当然，处理温度T2被计算为最终测量温度T21和T22的算术平均，但是在某些情况下可以应用最终测量温度T21和T22的中值。
接着，操作者选择是否应用处理温度T2(见S4)。
操作者可以通过按下单独的按钮或输入控制命令来选择，但并不限于此。
此时，当选择处理温度T2时，对处理温度T2与目标温度T0进行PID计算以计算加热器输出，并且控制加热器输出以输入到加热器(见S5和S6)。
相应地，通过将经过滤波过程的处理温度T2与目标温度T0进行比较，并根据差值执行PID控制，可以将硅熔体的表面温度快速并准确地收敛到目标温度T0。
同时，当未选择处理温度T2时，通过测量温度T1与目标温度T0的PID计算来计算加热器输出，并且控制加热器输出以输入到加热器(见S7和S6)。
相应地，通过算术平均将目标温度T0与在两个位置处实际测量的测量温度(T1＝T11，T12)进行比较，并根据差值执行PID控制，可以将硅熔体的表面温度快速地收敛到目标温度T0，即使在精确度低于应用处理温度T2的精确度时也是如此。
图7是示出了根据现有技术和本发明的由于单晶锭生长期间的温度控制导致的硅熔体的温度变化的曲线图。
通常，在锭生长过程中，当硅熔体的温度维持预定时间时，进行用于将籽晶浸入硅熔体中的浸渍过程，并且进行用于提拉籽晶的缩颈过程。
因此，当在进行浸渍过程之前将硅熔体的温度快速地收敛到目标温度时，可以缩短锭生长过程的时间。
在现有技术中，当由顶部高温计测量的温度偏离参考目标温度得到的控制线时，通过从先前输入的表格输出校正值来控制加热器，而在本发明中，通过噪声消除滤波校正处理温度，并通过两个侧面高温计获得测量温度的算术平均，并且根据通过将处理温度与目标温度进行比较的PID控制的结果来控制加热器。
如图7所示，由于根据现有技术的温度控制，导致收敛到目标温度的时间平均为250分钟，以及维持目标温度的控制线的时间为5分钟，而由于根据本发明的温度控制，导致收敛到目标温度的时间平均为50分钟，以及维持目标温度的控制线的±5℃的时间为250分钟。
因此，在本发明中，由于浸渍过程和缩颈过程可以在50分钟后立即进行以将硅熔体维持在预定温度，因此与现有技术相比，过程时间可以缩短约200分钟。
根据本发明，用于生长单晶锭的温度控制装置及其应用的温度控制方法可以测量硅熔体的表面温度，并且通过滤波处理测量温度以执行噪声消除和算术平均，然后根据操作者的确定，通过测量温度和处理温度之一与目标温度的比例-积分-微分(PID)计算来计算加热器输出，由此控制加热器的操作。
因此，即使在硅熔体的表面和温度传感器之间的距离很远或者硅熔体中的自然对流根据坩埚的旋转速度而变化，也可以适当地过滤测量温度，因此不仅可以精确地感测硅熔体的温度并且可以提高控制的可重复性，而且还可以量化控制。
另外，通过PID计算来计算通过滤波精确地获得的硅熔体的测量温度，并且根据该结果控制加热器的操作，因此不仅可以将硅熔体的温度快速地收敛到目标温度，而且可以在单晶锭生长期间连续地提供均匀的温度环境。因此，有利的是，可以快速和精确地控制单晶锭的质量以改善其质量。
对于本技术领域的技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的上述示例性实施例进行各种修改。因此，本发明旨在覆盖所有这些修改，只要它们落入所附权利要求及其等同方案的范围内。
附图标记说明
110：腔室 120：坩埚
130：加热器 140：热屏蔽构件
150：输入单元 151，152：第一温度传感器和第二温度传感器
153：滤波部分 160：控制单元
161：确定部分 162：PID计算部分
170：输出单元

Claims (15)

1.一种用于生长单晶锭的温度控制装置，所述温度控制装置控制用于加热坩埚的加热器的操作，所述坩埚被构造成容纳硅熔体，所述装置包括：
输入单元，所述输入单元被构造成测量容纳在所述坩埚中的所述硅熔体的温度，并且处理所述硅熔体的测量温度；
控制单元，所述控制单元被构造成执行所述输入单元的测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0的比例-积分-微分(PID)计算，并且计算为所述加热器的输出；和
输出单元，所述输出单元被构造成将在所述控制单元中计算的所述加热器的输出输入到所述加热器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述输入单元包括：
传感器单元，所述传感器单元被构造成在至少两个位置处测量容纳在所述坩埚中的所述硅熔体的温度，和
滤波部分，所述滤波部分被构造成对在所述传感器单元处测量的至少两个测量温度T11和T12执行噪声消除滤波和算术平均以处理到处理温度T2。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述传感器单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器安装在封闭的腔室的上部的两个侧面处，所述坩埚容纳在所述腔室中的内部空间中。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一温度传感器和第二温度传感器被构造为单色高温计或双色高温计。
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一温度传感器和第二温度传感器测量距离从所述坩埚中的所述硅熔体生长的锭的直径10cm范围内的温度。
6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述滤波部分将在采样时间(Δt)期间测量的测量温度T11和T12应用于具有正弦波函数的模型，并计算得到具有最小振幅的最佳正弦波函数，然后将时间实时输入到所述最佳正弦波函数以执行噪声消除滤波。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述滤波部分对具有诸如测量温度(T(t))、采样时间(Δt)、周期(NpΔt)、频率(ω＝2π/(NpΔt))和当前时间(t)的变量的所述最佳正弦波函数进行建模。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元包括：确定部分，所述确定部分用于根据外部输入信号选择测量温度T1和处理温度T2之一；和PID计算部分，所述PID计算部分用于由所述确定部分选择的测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0的PID计算。
9.一种用于生长单晶锭的温度控制方法，所述温度控制方法控制用于加热坩埚的加热器的操作，所述坩埚被构造成容纳硅熔体，所述方法包括：
输入操作，所述输入操作测量容纳在所述坩埚中的所述硅熔体的温度，并且处理所述硅熔体的测量温度；
控制操作，所述控制操作执行所述输入操作中的测量温度T1和处理温度T2之一与设定目标温度T0的比例-积分-微分(PID)计算，并且计算为所述加热器的输出；和
输出操作，所述输出操作将在所述控制中计算的所述加热器的输出输入到所述加热器。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述输入操作包括：温度测量过程，所述温度测量过程在至少两个位置处测量容纳在所述坩埚中的所述硅熔体的温度，和
滤波过程，所述滤波过程对在所述温度测量中测量的至少两个测量温度T11和T12执行噪声消除滤波和算术平均以处理到处理温度T2。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述温度测量过程在封闭的腔室的两个上侧面处以非接触方式执行，所述坩埚容纳在所述腔室中的内部空间中。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述温度测量过程在距离从所述坩埚中的所述硅熔体生长的锭的直径10cm范围内执行。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述滤波过程将在采样时间(Δt)期间测量的测量温度T11和T12应用于具有正弦波函数的模型，并计算得到具有最小振幅的最佳正弦波函数，然后将时间实时输入到所述最佳正弦波函数以执行噪声消除滤波。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述滤波过程对具有诸如测量温度(T(t))、采样时间(Δt)、周期(NpΔt)、频率(ω＝2π/(NpΔt))和当前时间(t)的变量的所述最佳正弦波函数进行建模。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述控制包括：确定，所述确定用于根据外部输入信号选择测量温度T1和处理温度T2之一；和PID计算过程，所述PID计算过程用于在所述确定处选择的测量温度T1和处理温度T2之一与目标温度T0的PID计算。
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