CN114574948A - 控制生长完美硅晶体的方法及硅晶体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了控制生长完美硅晶体的方法及硅晶体，该制备方法包括：获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度；根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度；根据所述指定温度对应的晶棒长度计算指定温度范围对应的温度带的宽度；根据所述温度带的宽度以及长晶拉速，计算所述指定位置通过所述温度带所需的时间；根据所述指定位置通过所述温度带所需的时间，在所述指定位置经过所述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率。该方法为完美晶体的长晶过程中如何调节长晶炉中冷却装置的冷却效率提供了理论依据，从而提高了晶体品质和完美晶体的良率。
Description
技术领域
本发明属于半导体领域，具体涉及一种控制生长完美硅晶体的方法和硅晶体。
背景技术
在单晶硅的制造工艺中，最常使用的是直拉法，直拉法制备晶体是把原料多晶硅块放入单晶炉的石英坩埚中，然后对石英坩埚加热，将装在石英坩埚中的多晶硅熔化，然后将籽晶插入熔汤表面，同时转动籽晶，反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程制备晶棒。然而产出的晶棒并不全是完美晶体，会存在一部分的晶体缺陷，在上述直拉法生长单晶硅棒的过程中，温度、拉速、晶转、埚转、氧、碳浓度等对晶体缺陷的产生均有影响，其中在生长过程中晶棒任一位置经历一定温度范围(温度带)所用的时间，是影响晶体缺陷产生的重要因素，通常情况下，在等径生长阶段由于要保证晶棒直径一致，需要控制拉速恒定，因此调节晶棒任一位置经历温度带所用的时间需要通过调整单晶炉中冷却装置的冷却效率实现。
然而现有技术中，由于晶棒生长需要在真空、高温的条件下进行，本领域技术人员很难得知晶棒任一位置经历温度带所用的时间，也就使得对冷却装置冷却效率的控制缺乏依据，难以进行准确的冷却效率控制。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种控制生长完美硅晶体的方法和硅晶体。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种控制生长完美硅晶体的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度；
根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度；
根据所述指定温度对应的晶棒长度计算指定温度范围对应的温度带的宽度；
根据所述温度带的宽度以及长晶拉速，计算所述指定位置通过所述温度带所需的时间；
根据所述指定位置通过所述温度带所需的时间，在所述指定位置经过所述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率。
根据本发明实施例的控制生长完美硅晶体的方法，首先通过获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度，然后通过一系列计算得到晶棒的指定位置通过指定温度带所需的时间，最后根据所述指定位置通过所述温度带所需的时间，在所述指定位置经过所述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率，由此，为完美晶体的长晶过程中如何调节长晶炉中冷却装置的冷却效率提供了理论依据，从而提高了晶体品质和完美晶体的良率。
另外，根据本发明上述实施例的控制生长完美硅晶体的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述晶棒上任一指定位置为晶冠下边缘。
在本发明的一些实施例中，所述根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度，包括：
根据所述指定位置在不同长晶长度时对应经历的温度，计算晶棒上所述指定位置对应晶棒横截面的平均温度；
根据所述指定位置对应晶棒横截面的平均温度计算所述指定温度对应的晶棒长度。
在本发明的一些实施例中，所述根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度，包括：
利用内插法根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度。
在本发明的一些实施例中，所述根据所述指定位置通过所述温度带所需的时间，在所述指定位置经过所述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率，包括：
当所述指定位置经过第一温度带时，控制所述冷却装置的冷却效率降低，当所述指定位置经过第二温度带时，控制所述冷却装置的冷却效率升高，使所述指定位置通过所述第一温度带所需的时间大于冷却效率控制之前所述指定位置通过所述第一温度带所需的时间，使所述指定位置通过所述第二温度带所需的时间小于冷却效率控制之前所述指定位置通过所述第二温度带所需的时间，其中所述第一温度带的下限值高于所述第二温度带的上限值。
在本发明的一些实施例中，所述冷却装置包括：水冷套；所述控制所述冷却装置的冷却效率，包括：通过控制所述水冷套中冷却水管的冷却水流速、冷却水温度、冷却水流量中的至少一种以控制所述水冷套的冷却效率。
在本发明的一些实施例中，所述获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：
利用测温设备检测完美晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度。
在本发明的一些实施例中，所述获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：
根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，获取晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，其中所述长晶参数包括：拉速、液口距、炉压、加热功率和通入气体气流。
在本发明的一些实施例中，所述根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，获取晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：
根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，按照预设长晶长度条件作为数据采集间隔步长获取晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，其中，长晶初期的间隔步长小于长晶中期的间隔步长，长晶中期的间隔步长小于长晶后期的间隔步长。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种硅晶体。根据本发明的实施例，所述硅晶体采用以上实施例所述的方法得到的冷却效率制备得到。由此，该硅晶体具有较高的品质。可以理解的是硅晶体中处于完美晶体的窗口比较大。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的晶棒提拉过程中温度带在晶棒上的示意图；
图2是本发明再一个实施例的晶棒提拉过程中温度带在晶棒上的示意图；
图3是本发明实施例1中的晶棒上晶冠下边缘在不同温度带所经历的温度带宽度和时间的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明中，如无特殊说明，下述属于以及符号所表示的意义如下所定义的：液口距为导流筒的下端与固液界面处的间隔距离。本发明中所使用的术语“完美晶体”并不意指绝对完美的晶体或没有任何缺陷的晶体，而是容许存在极少量的一种或多种缺陷，其不足以使晶体或得到的晶圆的某种电学或机械学特性产生大的变化而致使其制成电子器件的性能劣化。
在直拉法制备晶体过程中，晶棒中热历史对晶体缺陷分布、种类和尺寸直接相关，例如，在某温度区间内点缺陷成核增大，某温度区间内空位型缺陷和插入型缺陷充分复合，因此，如何在稳定的拉速下确定晶棒中指定位置经历特定温度区间所需的时间以及冷却效率至关重要。
为此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种控制生长完美硅晶体的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度；根据晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度；根据上述指定温度对应的晶棒长度计算指定温度范围对应的温度带的宽度；根据上述温度带的宽度以及长晶拉速，计算上述指定位置通过上述温度带所需的时间；根据上述指定位置通过上述温度带所需的时间，在上述指定位置经过上述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率。由此，首先通过获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度，然后通过一系列计算得到晶棒的指定位置通过指定温度带所需的时间，最后根据上述指定位置通过上述温度带所需的时间，在上述指定位置经过上述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率，由此，为完美晶体的长晶过程中如何调节长晶炉中冷却装置的冷却效率提供了理论依据，从而提高了晶体品质和完美晶体的良率。
在本发明的实施例中，上述指定位置在晶棒中的具体位置并不受特别限制，可以是生长出的晶棒的晶冠下的任意位置，作为一种优选的方案，为了方便计算上述指定位置的长晶长度，将上述任一指定位置指定为晶冠下边缘，此时，上述指定位置的长晶长度指的就是晶冠下边缘与固液界面之间的距离，上述晶冠下边缘与固液界面之间的距离也即是晶棒的生长出的总长度。
在本发明的实施例中，获取完美晶棒生长过程中晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度的具体方法并不受特别限制，可以采用测温设备检测完美晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，具体来说，在冷却装置的水冷套附近安装可移动测温设备，持续监控晶冠下边缘温度，获取长晶过程温度。也可以根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，获取晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，例如，可采用仿真软件CGSim或ansys，稳态或瞬态模拟长晶过程。其中上述预设的长晶参数包括：拉速、液口距、炉压、加热功率和通入气体气流，上述拉速为0.4-0.5mm/min，上述液口距为30-50mm，上述炉压为2000-4000Pa，上述通入气体气流为90-120slm，上述加热功率为80-100kW。
根据本发明的一些具体实施例，为了进一步精确计算指定温度对应的晶棒长度，上述根据晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度，包括：根据上述指定位置在不同长晶长度时对应经历的温度，计算晶棒上上述指定位置对应晶棒横截面的平均温度；根据上述指定位置对应晶棒横截面的平均温度计算上述指定温度对应的晶棒长度。可以理解的是，某一晶棒长度对应的指定位置所在的横截面包括无数个点，而晶棒内的等温线大多是曲线而非水平线，因此，如果只获取任一指定位置对应的某一点的温度，会导致得到的上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度不准确，从而导致计算指定温度对应的晶棒长度不准确。而本发明中，通过计算晶棒上上述指定位置对应晶棒横截面的平均温度，然后根据上述指定位置对应晶棒横截面的平均温度计算上述指定温度对应的晶棒长度，由此，使计算指定温度对应的晶棒长度更加符合完美晶棒的实际情况。需要说明的是，由于采用实测方法无法测量晶棒内部经历的温度，因此，需要利用模拟值补充实测值。
为了进一步解释温度带的概念，图1和图2展示了在晶棒提拉过程中温度带在晶棒上的示意图。从图1中可以看出，在BL60、BL100、BL160时热场中温度带在晶棒上的分布，其中，BL60为获取晶棒上晶冠下边缘对应温度的最佳起始时机，在BL60时晶冠下边缘位于温度带(1485K-1385K)中，在BL100时晶冠下边缘位于温度带(1385K-1285K)中，在BL160时晶冠下边缘位于温度带(1385K-1285K)至外。从图中2中可以看出，在BL400、BL700、BL1000、BL1300时热场中温度带在晶棒上的分布，其中，在BL400时晶冠下边缘位于温度带(1085K-985K)中，在BL700、BL1000、BL1300时，晶冠下边缘均位于温度带(985K-885K)以外，实际上在温度带(985K-885K)以外还有温度更低的其他温度带，但因其对晶棒生长的品质影响较小，因此不一一列出。综上，从图1和图2中均可以看出，晶棒内的等温线大多是曲线而非水平线。当冷却效率、加热效率等热场温度的影响因素一定时，温度带相对单晶炉的位置是不变的，但随着晶棒的生长，温度带相对晶棒的位置是改变的。需要说明的是：各温度带对应温度范围的间隔差可以相同也可以不同。
根据本发明的再一些具体实施例，设上述晶棒指定位置的相邻长晶长度对应的温度存在线性关系，利用内插法根据晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度。可以理解的是，上述步骤在获取晶棒上某一指定位置在不同长晶长度时对应的温度时，获取的并非是上述指定位置在所有长晶长度时对应的温度，而是只获取了一部分长晶长度时对应的温度，而其他未获取的长晶长度时对应的温度，即可通过上述内插法获取，由此，通过该方法可以计算得到所有长晶长度对应的温度。
根据本发明的又一些具体实施例，上述根据上述指定位置通过上述温度带所需的时间，在上述指定位置经过上述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率，包括：当上述指定位置经过第一温度带时，控制上述冷却装置的冷却效率降低，当上述指定位置经过第二温度带时，控制上述冷却装置的冷却效率升高，使上述指定位置通过上述第一温度带所需的时间大于冷却效率控制之前上述指定位置通过上述第一温度带所需的时间，使上述指定位置通过上述第二温度带所需的时间小于冷却效率控制之前上述指定位置通过上述第二温度带所需的时间，其中上述第一温度带的下限值高于上述第二温度带的上限值。发明人发现，在晶棒的生长过程中，当上述晶棒处于上述第一温度带(例如1685K-1573K)时，空位型缺陷和插入型缺陷有复合的趋势，此时应该控制上述冷却装置的冷却效率降低，使上述指定位置通过上述第一温度带所需的时间大于冷却效率控制之前上述指定位置通过上述第一温度带所需的时间，增加晶棒经历该第一温度带的时间，从而使晶棒中的空位型缺陷和插入型缺陷充分愈合；当上述晶棒处于上述第二温度带(例如1373K-1273K)时，点缺陷有成核增大的趋势，此时应该控制上述冷却装置的冷却效率升高，使上述指定位置通过上述第二温度带所需的时间小于冷却效率控制之前上述指定位置通过上述第二温度带所需的时间，减少晶棒经历上述第二温度带的时间，从而避免晶棒在该温度区间内点缺陷成核增大。由此，为完美晶体的长晶过程中如何调节长晶炉中冷却装置的冷却效率提供了理论依据，能够进一步提高晶体品质和完美晶体的良率。需要说明的是：第一温度带对应温度范围的间隔差可以是温度带对应温度范围间隔差的任意倍数n，其中n＞0，例如温度带对应温度范围的间隔差为100K，第一温度带对应温度范围为1685K-1573K，间隔差为112K，则第一温度带对应温度范围的间隔差为温度带对应温度范围间隔差的1.12倍。
在本发明的实施例中，上述冷却装置的具体结构并不受特别限制，只要能达到控制冷却效率的目的即可，作为一种优选的方案，上述冷却装置包括：水冷套；上述控制上述冷却装置的冷却效率，包括：通过控制上述水冷套中冷却水管的冷却水流速、冷却水温度、冷却水流量中的至少一种以控制上述水冷套的冷却效率。具体来说，增大冷却水流速、降低冷却水温度或者增加冷却水流量均可提高冷却效率；而减小冷却水流速、提高冷却水温度或者降低冷却水流量均可降低冷却效率。
根据本发明的又一些具体实施例，上述根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，获取晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，按照预设长晶长度条件作为数据采集间隔步长获取晶棒上上述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，其中，长晶初期的间隔步长小于长晶中期的间隔步长，长晶中期的间隔步长小于长晶后期的间隔步长。需要说明的是，“长晶初期”定义为等径开始至晶冠下边缘高出导流筒上边缘200mm的阶段；“长晶后期”定义晶棒最长长度减300mm至等径长晶结束的阶段；其余为“长晶中期”。作为一个具体示例，长晶初期的间隔步长为25-35mm，长晶中期的间隔步长为40-60mm，长晶后期的间隔步长为90-110mm。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种硅晶体。根据本发明的实施例，上述硅晶体采用以上实施例上述的方法得到的冷却效率制备得到。由此，该硅晶体具有较高的品质。可以理解的是硅晶体中处于完美晶体的窗口比较大。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
本实施例提供一种控制生长完美硅晶体的方法，包括如下步骤：
采用仿真软件CGSim，根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，其中，上述长晶参数包括：拉速为0.49mm/min、液口距为50mm、炉压为4000Pa、加热功率为89kW、通入气体气流为120slm。
获取完美晶棒生长过程中，晶棒上晶冠下边缘在不同长晶长度(BL0、BL30、BL60、BL100、BL200、BL300、BL400、BL500、BL600、BL700、BL800、BL900、BL1000、BL1100、BL1200、BL1300和BL1336)时对应的温度，如表1-2所示。需要说明的是，BL1336是晶棒在生长完成后的长度。
表1
| BL(mm) | 0 | 30 | 60 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
| T(K) | 1685 | 1540 | 1460 | 1357.1 | 1127.4 | 950.57 | 825.83 | 738.57 | 673.28 |
表2
| BL(mm) | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 | 1336 |
| T(K) | 624.03 | 585.78 | 554.65 | 532.21 | 516.5 | 502.85 | 489.75 | 485 |
设上述晶棒指定位置(即晶冠下边缘)的相邻长晶长度对应的温度存在线性关系，即BL0与BL30对应的温度之间存在线性关系，BL30和BL60对应的温度之间存在线性关系，BL60和BL100对应的温度之间存在线性关系，BL100和BL200对应的温度之间存在线性关系，BL200和BL300对应的温度之间存在线性关系，BL300和BL400对应的温度之间存在线性关系，BL400和BL500对应的温度之间存在线性关系，BL500和BL600对应的温度之间存在线性关系，其他相邻长晶长度对应的温度也是同样存在线性关系，在此不再一一列举。
利用内插法根据晶棒上上述指定位置(即晶冠下边缘)在不同长晶长度时对应的温度(1585K、1485K、1385K、1285K、1185K、1085K、985K、885K、785K、685K)，计算指定温度对应的晶棒长度，如表3-5所示。
表3
| BL(mm) | 0 | 20.69 | 30 | 50.625 | 60 | 89.15 | 100 | 131.38 | 160 | 171.09 | 200 | 223.98 |
| T(K) | 1685 | 1585 | 1540 | 1485 | 1460 | 1385 | 1357.1 | 1285 | 1207.1 | 1185 | 1127.4 | 1085 |
表4
表5
| BL(mm) | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 | 1336 |
| T(K) | 585.78 | 554.65 | 532.21 | 516.5 | 502.85 | 489.75 | 485 |
根据上述指定温度对应的晶棒长度计算指定温度范围对应的温度带的宽度；根据上述温度带的宽度以及长晶拉速，计算上述指定位置(即晶冠下边缘)通过上述温度带所需的时间，如表6和图3所示。
表6
| 温度带T(K) | 温度带宽度D(mm) | 时间t(min) |
| 1685-1585 | 20.69 | 26.66237 |
| 1585-1485 | 29.935 | 54.13201 |
| 1485-1385 | 38.525 | 53.73082 |
| 1385-1285 | 42.23 | 66.08764 |
| 1285-1185 | 39.71 | 73.40111 |
| 1185-1085 | 52.89 | 98.67537 |
| 1085-985 | 53.49 | 107.6258 |
| 985-885 | 75.1 | 163.2609 |
| 885-785 | 94.22 | 199.6186 |
| 785-685 | 135.21 | 282.2756 |
| 685-585 | 218 | 450.4132 |
| 585-485 | 536 | 1091.65 |
根据上述指定位置(即晶冠下边缘)通过上述温度带所需的时间，在上述指定位置(即晶冠下边缘)经过上述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率，当上述晶棒处于空位型缺陷和插入型缺陷有复合趋势的温度带时，此时应该控制上述冷却装置的冷却效率降低，使上述指定位置通过上述温度带所需的时间大于冷却效率控制之前上述指定位置通过上述温度带所需的时间，增加晶棒经历该温度带的时间，从而使晶棒中的空位型缺陷和插入型缺陷充分愈合；当上述晶棒处于点缺陷有成核增大趋势的温度带时，此时应该控制上述冷却装置的冷却效率升高，使上述指定位置通过上述温度带所需的时间小于冷却效率控制之前上述指定位置通过上述温度带所需的时间，减少晶棒经历上述温度带的时间，从而避免晶棒在该温度区间内点缺陷成核增大。由此，为完美晶体的长晶过程中如何调节长晶炉中冷却装置的冷却效率提供了理论依据，能够进一步提高晶体品质和完美晶体的良率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种控制生长完美硅晶体的方法，其特征在于，包括：
获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度；
根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度；
根据所述指定温度对应的晶棒长度计算指定温度范围对应的温度带的宽度；
根据所述温度带的宽度以及长晶拉速，计算所述指定位置通过所述温度带所需的时间；
根据所述指定位置通过所述温度带所需的时间，在所述指定位置经过所述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶棒上任一指定位置为晶冠下边缘。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度，包括：
根据所述指定位置在不同长晶长度时对应经历的温度，计算晶棒上所述指定位置对应晶棒横截面的平均温度；
根据所述指定位置对应晶棒横截面的平均温度计算所述指定温度对应的晶棒长度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度，包括：
利用内插法根据晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，计算指定温度对应的晶棒长度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述指定位置通过所述温度带所需的时间，在所述指定位置经过所述温度带时调节长晶炉中冷却装置的冷却效率，包括：
当所述指定位置经过第一温度带时，控制所述冷却装置的冷却效率降低，当所述指定位置经过第二温度带时，控制所述冷却装置的冷却效率升高，使所述指定位置通过所述第一温度带所需的时间大于冷却效率控制之前所述指定位置通过所述第一温度带所需的时间，使所述指定位置通过所述第二温度带所需的时间小于冷却效率控制之前所述指定位置通过所述第二温度带所需的时间，其中所述第一温度带的下限值高于所述第二温度带的上限值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷却装置包括：水冷套；所述控制所述冷却装置的冷却效率，包括：通过控制所述水冷套中冷却水管的冷却水流速、冷却水温度、冷却水流量中的至少一种以控制所述水冷套的冷却效率。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：
利用测温设备检测完美晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取完美晶棒生长过程中，晶棒上任一指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：
根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，获取晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，其中所述长晶参数包括：拉速、液口距、炉压、加热功率和通入气体气流。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，获取晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，包括：
根据预设的长晶参数模拟完美晶棒的长晶过程，按照预设长晶长度条件作为数据采集间隔步长获取晶棒上所述指定位置在不同长晶长度时对应的温度，其中，长晶初期的间隔步长小于长晶中期的间隔步长，长晶中期的间隔步长小于长晶后期的间隔步长。
10.一种硅晶体，其特征在于，所述硅晶体采用权利要求1-9中任一项所述的方法得到的冷却效率制备得到。
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