CN115044967A - 单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉，属于半导体技术领域。单晶硅拉晶控制装置包括：电源模块，电源模块的一端与坩埚轴连接，另一端与籽晶提拉结构连接，用于提供电信号以在籽晶提拉结构固定的晶体与石英坩埚内的硅溶液接触时，在坩埚轴、石英坩埚、石墨坩埚、硅溶液、晶体和籽晶提拉结构之间形成电流回路；测量模块，用于实时测量电流回路中的实际电流值；控制模块，用于根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将实际电流值与目标电流值比较，根据比较结果控制籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或加热器的功率。本发明能够对单晶硅尾部的直径进行控制。

Description

单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是指一种单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉。

背景技术

单晶硅生产过程中，拉晶等径工序完成直接将晶体从液面脱离，已生长的无位错单晶受到热冲击，其热应力大于硅临界应力时会产生位错，致使晶体失去完整单晶结构，故等径结束后都需要进行收尾，让晶体和液面缓慢进行脱离，避免已生成的单晶晶体受到热冲击而产生位错。

现有技术中，由于拉晶炉内结构的限制，以及收尾工艺的特别，无法通过目视或者其他视觉软件对收尾时的固液界面进行实时监控，因此无法获取晶体的实际直径，而收尾工艺要求晶体的直径逐渐减小并以最小接触面离开熔体，以保证晶体不会产生缺陷；现有拉晶收尾工艺主要是通过控制系统采用预设定的收尾工艺进行：设定单晶收尾开始时的单晶拉速和温校值，并在单晶收尾结束前随单晶收尾长度的变化而调节单晶拉速和温校值，同时还需要始终保证固液界面在视野范围内，以保证不会发生提断，因此，实际收尾长度会较长，一般约为280～300mm，所需时长约为8～10h。然而，上述收尾工艺并不能对单晶硅尾部的直径进行控制，而晶体直径的变化直接关系到收尾的长度以及形状；如直径减小过慢，则收尾长度会过长，从而导致收尾用料较多，且收尾时间长；而直径减小过快的话，降低了收尾长度虽然有利于减少收尾用料，提高收率，减少收尾时间，降低电、氩气等用量，但尾部长度过短则容易产生位错，使晶体失去完整单晶结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉，能够对单晶硅尾部的直径进行控制。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供一种单晶硅拉晶控制装置，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，所述单晶硅拉晶控制装置包括：

电源模块，所述电源模块的一端与所述坩埚轴连接，另一端与所述籽晶提拉结构连接，用于提供电信号以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；

测量模块，用于实时测量所述电流回路中的实际电流值；

控制模块，用于根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

一些实施例中，所述控制模块具体用于在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

一些实施例中，所述控制模块还用于获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。

本发明的实施例还提供了一种单晶硅拉晶炉，包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，还包括如上所述的单晶硅拉晶控制装置。

本发明的实施例还提供了一种单晶硅拉晶控制方法，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，所述单晶硅拉晶控制方法包括：

向所述坩埚轴和所述籽晶提拉结构输入电信号，以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；

实时测量所述电流回路中的实际电流值；

根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

一些实施例中，所述方法具体包括：

在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

一些实施例中，所述方法还包括：

获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，通过对电流回路中的电流值进行监测，可以准确判断收尾过程晶体直径的变化，并实时调整籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或加热器的功率，使得晶体尾部的直径能够达到目标直径，本实施例能够实现自动收尾，减少人员成本，提高产能。

附图说明

图1为本发明实施例单晶硅拉晶控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例晶体收尾过程中的阻值变化示意图；

图3为本发明实施例单晶硅拉晶控制方法的流程示意图。

附图标记

1 电源模块

2 籽晶提拉结构

3 晶体

301 细颈

302 晶体肩部

303 晶体主体

304 晶体尾部

4 石墨坩埚

5 石英坩埚

6 硅溶液

7 坩埚轴

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种单晶硅拉晶控制方法及装置、单晶硅拉晶炉，能够对单晶硅尾部的直径进行控制。

本发明实施例提供一种单晶硅拉晶控制装置，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，所述单晶硅拉晶控制装置包括：

电源模块，所述电源模块的一端与所述坩埚轴连接，另一端与所述籽晶提拉结构连接，用于提供电信号以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；

测量模块，用于实时测量所述电流回路中的实际电流值；

控制模块，用于根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

本实施例中，通过对电流回路中的电流值进行监测，可以准确判断收尾过程晶体直径的变化，并实时调整籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或加热器的功率，使得晶体尾部的直径能够达到目标直径，本实施例能够实现自动收尾，减少人员成本，提高产能。

图1为本发明实施例单晶硅拉晶控制装置的结构示意图，如图1所示，单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴7，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚5和包裹在所述石英坩埚5外的石墨坩埚4，以及位于所述石墨坩埚4上方的籽晶提拉结构2。在拉晶过程中，多晶硅被装进石英坩埚5内加热熔化变为硅溶液6，把一个具有特定晶向的晶体3固定在籽晶提拉结构2的下端，拉制单晶硅棒时，首先将晶体3与硅溶液6熔接，开始进入引晶阶段；接着通过调整硅溶液6的温度、晶体3向上的提升速度等，使单晶硅经过放肩阶段和转肩阶段不断长大，最终拉制出单晶硅棒。

本实施例中，电源模块1提供外加电压，电源模块1分别与籽晶提拉结构2和坩埚轴7连接，籽晶提拉结构2和坩埚轴7均为导体，在晶体3(包括细颈301、晶体肩部302、晶体主体303和晶体尾部304)与硅溶液6接触时，在所述坩埚轴7、所述石英坩埚5、所述石墨坩埚4、所述硅溶液6、所述晶体3和所述籽晶提拉结构2之间形成电流回路，电流导通，具体地，可以是电源模块1的正极与籽晶提拉结构2连接，电源模块1的负极与坩埚轴7连接；当然，还可以是电源模块1的负极与籽晶提拉结构2连接，电源模块1的正极与坩埚轴7连接。

随着收尾过程的继续，晶体3与硅溶液6的接触面积会逐渐减小，电流回路中电阻发生变化，因而电流也随之呈现一定的变化趋势。

本实施例中，可以通过测量模块实时测量所述电流回路中的实际电流值，为了简化结构，测量模块可以集成于电源模块中。

在电流回路中，总电压U由电源模块1提供，且在收尾过程中保持恒定；电流回路中所产生的电阻R可以分为四项，如图1所示，其中R1为籽晶提拉结构2和晶体3的最头部到等径结束部分之间的电阻，在进入收尾阶段时，晶体3的最头部到等径结束部分的形态已经固定，因此R1不变；R2为收尾过程中由已经形成的晶体尾部产生,该阻值会随着尾部的长度以及直径的变化而变化；R3为硅溶液产生的电阻，收尾过程中硅溶液也会随着尾部的生长而减小，其阻值随硅溶液和石英坩埚接触面的变化而变化；R4为石英坩埚、石墨坩埚以及坩埚轴的总阻值，可视为常数。

如图2所示为晶体收尾过程阻值变化示意图，其中R2为晶体尾部对应电阻，Δl为晶体尾部的变化长度，Δd为晶体与硅溶液接触面的直径，即晶体尾部直径；D为晶体等径部分的直径。

本实施例中如公式S01-05所示：其中S01说明外加电压情况下，回路电流和总电阻成反比关系，通过式S02可知，总电阻R为回路中不同段电阻总和，其中收尾过程中R2为主要变化项；式S03则说明R2的变化值ΔR2和晶体尾部的变化长度Δl以及固液面接触面积ΔS(晶体与硅溶液接触面)有关，其中Δl可以通过晶体长度测量装置测量得到，另外ρ为电阻率，为材料特性参数，为常数；式S04说明固液面接触面积ΔS与接触面直径(晶体尾部直径)Δd的关系；基于公式S01-04可以得到公式S05，S05体现了回路电流I与接触面直径(晶体尾部直径)Δd之间呈比例关系。

R＝R1+R2+R3+R4SO2

ΔS＝(Δd/2)²*π S04

I～Δd SO5

事先可以通过多次测试，对比实际直径和实际电流值之间的关系，并以此建立存储数据库，拟合得到电流与收尾直径之间的比例关系，通过拟合对比，建立电流与收尾直径之间的比例关系，从而可直接通过电流信号值反馈实时的直径值。

一些实施例中，所述控制模块还用于获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。

在建立目标直径与目标电流值之间的对应关系后，在收尾过程中可以提前输入目标直径随长度的变化值，拟合换算出对应的目标电流值；收尾过程中，可直接获得实际电流值，将其与目标电流值进行比对，并根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

一些实施例中，所述控制模块具体用于在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

当实际电流值大于目标电流值时，代表实际直径偏大，可以通过提高籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率来进行控制，保证实际直径与目标直径相近或相等；当实际电流值小于目标电流值时，代表实际直径偏小，可以通过降低籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率来进行控制，保证实际直径与目标直径相近。

本实施例可以建立并获得收尾过程的电流-直径变化的数据库，实现不同收尾形状需求的自动控制；在实际收尾过程根据实际电流值的变化对收尾直径进行监控，以保证收尾过程可控，提高收尾成功率；另外，可以提前设定收尾时的直径参数，收尾过程可以实时对比实际直径与设定值之间的关系来对收尾工艺进行反馈控制，从而达到自动收尾的目的，减少人员成本，提高产能。

本发明的实施例还提供了一种单晶硅拉晶炉，包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，还包括如上所述的单晶硅拉晶控制装置。

本发明的实施例还提供了一种单晶硅拉晶控制方法，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，如图3所示，所述单晶硅拉晶控制方法包括：

步骤101：向所述坩埚轴和所述籽晶提拉结构输入电信号，以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；

步骤102：实时测量所述电流回路中的实际电流值；

步骤103：根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

本实施例中，通过对电流回路中的电流值进行监测，可以准确判断收尾过程晶体直径的变化，并实时调整籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或加热器的功率，使得晶体尾部的直径能够达到目标直径，本实施例能够实现自动收尾，减少人员成本，提高产能。

图1为本发明实施例单晶硅拉晶控制装置的结构示意图，如图1所示，单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴7，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚5和包裹在所述石英坩埚5外的石墨坩埚4，以及位于所述石墨坩埚4上方的籽晶提拉结构2。在拉晶过程中，多晶硅被装进石英坩埚5内加热熔化变为硅溶液6，把一个具有特定晶向的晶体3固定在籽晶提拉结构2的下端，拉制单晶硅棒时，首先将晶体3与硅溶液6熔接，开始进入引晶阶段；接着通过调整硅溶液6的温度、晶体3向上的提升速度等，使单晶硅经过放肩阶段和转肩阶段不断长大，最终拉制出单晶硅棒。

本实施例中，电源模块1提供外加电压，电源模块1分别与籽晶提拉结构2和坩埚轴7连接，籽晶提拉结构2和坩埚轴7均为导体，在晶体3(包括细颈301、晶体肩部302、晶体主体303和晶体尾部304)与硅溶液6接触时，在所述坩埚轴7、所述石英坩埚5、所述石墨坩埚4、所述硅溶液6、所述晶体3和所述籽晶提拉结构2之间形成电流回路，电流导通，具体地，可以是电源模块1的正极与籽晶提拉结构2连接，电源模块1的负极与坩埚轴7连接；当然，还可以是电源模块1的负极与籽晶提拉结构2连接，电源模块1的正极与坩埚轴7连接。

随着收尾过程的继续，晶体3与硅溶液6的接触面积会逐渐减小，电流回路中电阻发生变化，因而电流也随之呈现一定的变化趋势。

在电流回路中，总电压U由电源模块1提供，且在收尾过程中保持恒定；电流回路中所产生的电阻R可以分为四项，如图1所示，其中R1为籽晶提拉结构2和晶体3的最头部到等径结束部分之间的电阻，在进入收尾阶段时，晶体3的最头部到等径结束部分的形态已经固定，因此R1不变；R2为收尾过程中由已经形成的晶体尾部产生,该阻值会随着尾部的长度以及直径的变化而变化；R3为硅溶液产生的电阻，收尾过程中硅溶液也会随着尾部的生长而减小，其阻值随硅溶液和石英坩埚接触面的变化而变化；R4为石英坩埚、石墨坩埚以及坩埚轴的总阻值，可视为常数。

如图2所示为晶体收尾过程阻值变化示意图，其中R2为晶体尾部对应电阻，Δl为晶体尾部的变化长度，Δd为晶体与硅溶液接触面的直径，即晶体尾部直径；D为晶体等径部分的直径。

本实施例中如公式S01-05所示：其中S01说明外加电压情况下，回路电流和总电阻成反比关系，通过式S02可知，总电阻R为回路中不同段电阻总和，其中收尾过程中R2为主要变化项；式S03则说明R2的变化值ΔR2和晶体尾部的变化长度Δl以及固液面接触面积ΔS(晶体与硅溶液接触面)有关，其中Δl可以通过晶体长度测量装置测量得到，另外ρ为电阻率，为材料特性参数，为常数；式S04说明固液面接触面积ΔS与接触面直径(晶体尾部直径)Δd的关系；基于公式S01-04可以得到公式S05，S05体现了回路电流I与接触面直径(晶体尾部直径)Δd之间呈比例关系。

R＝R1+R2+R3+R4 S02

ΔS＝(Δd/2)²*π S04

I～Δd SO5

事先可以通过多次测试，对比实际直径和实际电流值之间的关系，并以此建立存储数据库，拟合得到电流与收尾直径之间的比例关系，通过拟合对比，建立电流与收尾直径之间的比例关系，从而可直接通过电流信号值反馈实时的直径值。

一些实施例中，所述方法包括：

获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。

在建立目标直径与目标电流值之间的对应关系后，在收尾过程中可以提前输入目标直径随长度的变化值，拟合换算出对应的目标电流值；收尾过程中，可直接获得实际电流值，将其与目标电流值进行比对，并根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

一些实施例中，所述方法具体包括：

在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

当实际电流值大于目标电流值时，代表实际直径偏大，可以通过提高籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率来进行控制，保证实际直径与目标直径相近或相等；当实际电流值小于目标电流值时，代表实际直径偏小，可以通过降低籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率来进行控制，保证实际直径与目标直径相近。

本实施例可以建立并获得收尾过程的电流-直径变化的数据库，实现不同收尾形状需求的自动控制；在实际收尾过程根据实际电流值的变化对收尾直径进行监控，以保证收尾过程可控，提高收尾成功率；另外，可以提前设定收尾时的直径参数，收尾过程可以实时对比实际直径与设定值之间的关系来对收尾工艺进行反馈控制，从而达到自动收尾的目的，减少人员成本，提高产能。

需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种单晶硅拉晶控制装置，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，其特征在于，所述单晶硅拉晶控制装置包括：

电源模块，所述电源模块的一端与所述坩埚轴连接，另一端与所述籽晶提拉结构连接，用于提供电信号以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；

测量模块，用于实时测量所述电流回路中的实际电流值；

控制模块，用于根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

2.根据权利要求1所述的单晶硅拉晶控制装置，其特征在于，

所述控制模块具体用于在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

3.根据权利要求1所述的单晶硅拉晶控制装置，其特征在于，

所述控制模块还用于获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。

4.一种单晶硅拉晶炉，其特征在于，包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，还包括如权利要求1-3中任一项所述的单晶硅拉晶控制装置。

5.一种单晶硅拉晶控制方法，应用于单晶硅拉晶炉，所述单晶硅拉晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚和加热器，所述坩埚连接有坩埚轴，所述坩埚包括用于盛装硅溶液的石英坩埚和包裹在所述石英坩埚外的石墨坩埚，以及位于所述石墨坩埚上方的籽晶提拉结构，其特征在于，所述单晶硅拉晶控制方法包括：

向所述坩埚轴和所述籽晶提拉结构输入电信号，以在所述籽晶提拉结构固定的晶体与所述石英坩埚内的硅溶液接触时，在所述坩埚轴、所述石英坩埚、所述石墨坩埚、所述硅溶液、所述晶体和所述籽晶提拉结构之间形成电流回路；

实时测量所述电流回路中的实际电流值；

根据晶体尾部的目标直径确定目标电流值，将所述实际电流值与所述目标电流值比较，根据比较结果控制所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

6.根据权利要求5所述的单晶硅拉晶控制方法，其特征在于，所述方法具体包括：

在所述实际电流值大于所述目标电流值时，提高所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率；在所述实际电流值小于所述目标电流值时，降低所述籽晶提拉结构的晶体提拉速度和/或所述加热器的功率。

7.根据权利要求5所述的单晶硅拉晶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取多组测量数据，根据所述多组测量数据拟合所述目标直径与所述目标电流值之间的对应关系，每组所述测量数据至少包括所述电流回路中的电流值，晶体尾部的直径和晶体尾部的变化长度。

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