TWI812512B - 單晶矽拉晶控制方法及裝置、單晶矽拉晶爐 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種單晶矽拉晶控制方法及裝置、單晶矽拉晶爐，屬於半導體技術領域。單晶矽拉晶控制裝置包括：電源模組，電源模組的一端與坩堝軸連接，另一端與籽晶提拉結構連接，用於提供電信號以在籽晶提拉結構固定的晶體與石英坩堝內的矽溶液接觸時，在坩堝軸、石英坩堝、石墨坩堝、矽溶液、晶體和籽晶提拉結構之間形成電流回路；測量模組，用於即時測量電流回路中的實際電流值；控制模組，用於根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將實際電流值與目標電流值比較，根據比較結果控制籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或加熱器的功率。
Description
本發明屬於半導體技術領域，特別是指一種單晶矽拉晶控制方法及裝置、單晶矽拉晶爐。
單晶矽生產過程中，拉晶等徑工序完成直接將晶體從液面脫離，已生長的無位錯單晶受到熱衝擊，其熱應力大於矽臨界應力時會產生位元錯，致使晶體失去完整單晶結構，故等徑結束後都需要進行收尾，讓晶體和液面緩慢進行脫離，避免已生成的單晶晶體受到熱衝擊而產生位錯。
相關技術中，由於拉晶爐內結構的限制，以及收尾程序的特別，無法通過目視或者其他視覺軟體對收尾時的固液介面進行即時監控，因此無法獲取晶體的實際直徑，而收尾程序要求晶體的直徑逐漸減小並以最小接觸面離開熔體，以保證晶體不會產生缺陷；相關技術中，拉晶收尾程序主要是通過控制系統採用預設定的收尾程序進行：設定單晶收尾開始時的單晶拉速和溫校值，並在單晶收尾結束前隨單晶收尾長度的變化而調節單晶拉速和溫校值，同時還需要始終保證固液介面在視野範圍內，以保證不會發生提斷，因此，實際收尾長度會較長，一般約為280~300mm，所需時長約為8~10h。然而，上述收尾程序並不能對單晶矽尾部的直徑進行控制，而晶體直徑的變化直接關係到收尾的長度以及形狀；如直徑減小過慢，則收尾長度會過長，從而導致收尾用料較多，且收尾時間長；而直徑減小過快的話，降低了收尾長度雖然有利於減少收尾用料，提高收率，減少收尾時間，降低電、氬氣等用量，但尾部長度過短則容易產生位元錯，使晶體失去完整單晶結構。
本發明要解決的技術問題是提供一種單晶矽拉晶控制方法及裝置、單晶矽拉晶爐，能夠對單晶矽尾部的直徑進行控制。
為解決上述技術問題，本發明的實施例提供技術方案如下：
一方面，本發明實施例提供一種單晶矽拉晶控制裝置，應用於單晶矽拉晶爐，該單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，該單晶矽拉晶控制裝置包括：
電源模組，該電源模組的一端與該坩堝軸連接，另一端與該籽晶提拉結構連接，用於提供電信號以在該籽晶提拉結構固定的晶體與該石英坩堝內的矽溶液接觸時，在該坩堝軸、該石英坩堝、該石墨坩堝、該矽溶液、該晶體和該籽晶提拉結構之間形成電流回路；
測量模組，用於即時測量該電流回路中的實際電流值；
控制模組，用於根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將該實際電流值與該目標電流值比較，根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
一些實施例中，該控制模組具體用於在該實際電流值大於該目標電流值時，提高該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率；在該實際電流值小於該目標電流值時，降低該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
一些實施例中，該控制模組還用於獲取多組測量資料，根據該多組測量資料擬合該目標直徑與該目標電流值之間的對應關係，每組該測量資料至少包括該電流回路中的電流值，晶體尾部的直徑和晶體尾部的變化長度。
本發明的實施例還提供了一種單晶矽拉晶爐，包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，還包括如上所述之單晶矽拉晶控制裝置。
本發明的實施例還提供了一種單晶矽拉晶控制方法，應用於單晶矽拉晶爐，該單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，該單晶矽拉晶控制方法包括：
向該坩堝軸和該籽晶提拉結構輸入電信號，以在該籽晶提拉結構固定的晶體與該石英坩堝內的矽溶液接觸時，在該坩堝軸、該石英坩堝、該石墨坩堝、該矽溶液、該晶體和該籽晶提拉結構之間形成電流回路；
即時測量該電流回路中的實際電流值；
根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將該實際電流值與該目標電流值比較，根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
一些實施例中，該方法具體包括：
在該實際電流值大於該目標電流值時，提高該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率；在該實際電流值小於該目標電流值時，降低該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
一些實施例中，該方法還包括：
獲取多組測量資料，根據該多組測量資料擬合該目標直徑與該目標電流值之間的對應關係，每組該測量資料至少包括該電流回路中的電流值，晶體尾部的直徑和晶體尾部的變化長度。
本發明的實施例具有以下有益效果：
上述方案中，通過對電流回路中的電流值進行監測，可以準確判斷收尾過程晶體直徑的變化，並即時調整籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或加熱器的功率，使得晶體尾部的直徑能夠達到目標直徑，本實施例能夠實現自動收尾，減少人員成本，提高產能。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明實施例的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明實施例的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
本發明要解決的技術問題是提供一種單晶矽拉晶控制方法及裝置、單晶矽拉晶爐，能夠對單晶矽尾部的直徑進行控制。
本發明實施例提供一種單晶矽拉晶控制裝置，應用於單晶矽拉晶爐，該單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，該單晶矽拉晶控制裝置包括：
電源模組，該電源模組的一端與該坩堝軸連接，另一端與該籽晶提拉結構連接，用於提供電信號以在該籽晶提拉結構固定的晶體與該石英坩堝內的矽溶液接觸時，在該坩堝軸、該石英坩堝、該石墨坩堝、該矽溶液、該晶體和該籽晶提拉結構之間形成電流回路；
測量模組，用於即時測量該電流回路中的實際電流值；
控制模組，用於根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將該實際電流值與該目標電流值比較，根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
本實施例中，通過對電流回路中的電流值進行監測，可以準確判斷收尾過程晶體直徑的變化，並即時調整籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或加熱器的功率，使得晶體尾部的直徑能夠達到目標直徑，本實施例能夠實現自動收尾，減少人員成本，提高產能。
圖1為本發明實施例單晶矽拉晶控制裝置的結構示意圖，如圖1所示，單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸7，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝5和包裹在該石英坩堝5外的石墨坩堝4，以及位於該石墨坩堝4上方的籽晶提拉結構2。在拉晶過程中，多晶矽被裝進石英坩堝5內加熱熔化變為矽溶液6，把一個具有特定晶向的晶體3固定在籽晶提拉結構2的下端，拉制單晶矽棒時，首先將晶體3與矽溶液6熔接，開始進入引晶階段；接著通過調整矽溶液6的溫度、晶體3向上的提升速度等，使單晶矽經過放肩階段和轉肩階段不斷長大，最終拉制出單晶矽棒。
本實施例中，電源模組1提供外加電壓，電源模組1分別與籽晶提拉結構2和坩堝軸7連接，籽晶提拉結構2和坩堝軸7均為導體，在晶體3（包括細頸301、 晶體肩部302、晶體主體303和晶體尾部304）與矽溶液6接觸時，在該坩堝軸7、該石英坩堝5、該石墨坩堝4、該矽溶液6、該晶體3和該籽晶提拉結構2之間形成電流回路，電流導通，具體地，可以是電源模組1的正極與籽晶提拉結構2連接，電源模組1的負極與坩堝軸7連接；當然，還可以是電源模組1的負極與籽晶提拉結構2連接，電源模組1的正極與坩堝軸7連接。
隨著收尾過程的繼續，晶體3與矽溶液6的接觸面積會逐漸減小，電流回路中電阻發生變化，因而電流也隨之呈現一定的變化趨勢。
本實施例中，可以通過測量模組即時測量該電流回路中的實際電流值，為了簡化結構，測量模組可以集成於電源模組中。
在電流回路中，總電壓U由電源模組1提供，且在收尾過程中保持恆定；電流回路中所產生的電阻R可以分為四項，如圖1所示，其中R1為籽晶提拉結構2和晶體3的最頭部到等徑結束部分之間的電阻，在進入收尾階段時，晶體3的最頭部到等徑結束部分的形態已經固定，因此R1不變；R2為收尾過程中由已經形成的晶體尾部產生,該阻值會隨著尾部的長度以及直徑的變化而變化；R3為矽溶液產生的電阻，收尾過程中矽溶液也會隨著尾部的生長而減小，其阻值隨矽溶液和石英坩堝接觸面的變化而變化；R4為石英坩堝、石墨坩堝以及坩堝軸的總阻值，可視為常數。
如圖2所示為晶體收尾過程阻值變化示意圖，其中R2為晶體尾部對應電阻，Δl為晶體尾部的變化長度，Δd為晶體與矽溶液接觸面的直徑，即晶體尾部直徑；D為晶體等徑部分的直徑。
本實施例中如公式S01-S05所示：其中S01說明外加電壓情況下，回路電流和總電阻成反比關係，通過式S02可知，總電阻R為回路中不同段電阻總和，其中收尾過程中R2為主要變化項；式S03則說明R2的變化值ΔR2和晶體尾部的變化長度Δl以及固液面接觸面積ΔS（晶體與矽溶液接觸面）有關，其中Δl可以通過晶體長度測量裝置測量得到，另外ρ為電阻率，為材料特性參數，為常數；式S04說明固液面接觸面積ΔS與接觸面直徑（晶體尾部直徑）Δd的關係；基於公式S01-S04可以得到公式S05，S05體現了回路電流I與接觸面直徑（晶體尾部直徑）Δd之間呈比例關係。
事先可以通過多次測試，對比實際直徑和實際電流值之間的關係，並以此建立存儲資料庫，擬合得到電流與收尾直徑之間的比例關係，通過擬合對比，建立電流與收尾直徑之間的比例關係，從而可直接通過電流信號值循環即時的直徑值。
一些實施例中，該控制模組還用於獲取多組測量資料，根據該多組測量資料擬合該目標直徑與該目標電流值之間的對應關係，每組該測量資料至少包括該電流回路中的電流值，晶體尾部的直徑和晶體尾部的變化長度。
在建立目標直徑與目標電流值之間的對應關係後，在收尾過程中可以提前輸入目標直徑隨長度的變化值，擬合換算出對應的目標電流值；收尾過程中，可直接獲得實際電流值，將其與目標電流值進行比對，並根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
一些實施例中，該控制模組具體用於在該實際電流值大於該目標電流值時，提高該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率；在該實際電流值小於該目標電流值時，降低該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
當實際電流值大於目標電流值時，代表實際直徑偏大，可以通過提高籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率來進行控制，保證實際直徑與目標直徑相近或相等；當實際電流值小於目標電流值時，代表實際直徑偏小，可以通過降低籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率來進行控制，保證實際直徑與目標直徑相近。
本實施例可以建立並獲得收尾過程的電流-直徑變化的資料庫，實現不同收尾形狀需求的自動控制；在實際收尾過程根據實際電流值的變化對收尾直徑進行監控，以保證收尾過程可控，提高收尾成功率；另外，可以提前設定收尾時的直徑參數，收尾過程可以即時對比實際直徑與設定值之間的關係來對收尾程序進行循環控制，從而達到自動收尾的目的，減少人員成本，提高產能。
本發明的實施例還提供了一種單晶矽拉晶爐，包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，還包括如上所述之單晶矽拉晶控制裝置。
本發明的實施例還提供了一種單晶矽拉晶控制方法，應用於單晶矽拉晶爐，該單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，如圖3所示，該單晶矽拉晶控制方法包括：
步驟101：向該坩堝軸和該籽晶提拉結構輸入電信號，以在該籽晶提拉結構固定的晶體與該石英坩堝內的矽溶液接觸時，在該坩堝軸、該石英坩堝、該石墨坩堝、該矽溶液、該晶體和該籽晶提拉結構之間形成電流回路；
步驟102：即時測量該電流回路中的實際電流值；
步驟103：根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將該實際電流值與該目標電流值比較，根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
本實施例中，通過對電流回路中的電流值進行監測，可以準確判斷收尾過程晶體直徑的變化，並即時調整籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或加熱器的功率，使得晶體尾部的直徑能夠達到目標直徑，本實施例能夠實現自動收尾，減少人員成本，提高產能。
圖1為本發明實施例單晶矽拉晶控制裝置的結構示意圖，如圖1所示，單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸7，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝5和包裹在該石英坩堝5外的石墨坩堝4，以及位於該石墨坩堝4上方的籽晶提拉結構2。在拉晶過程中，多晶矽被裝進石英坩堝5內加熱熔化變為矽溶液6，把一個具有特定晶向的晶體3固定在籽晶提拉結構2的下端，拉制單晶矽棒時，首先將晶體3與矽溶液6熔接，開始進入引晶階段；接著通過調整矽溶液6的溫度、晶體3向上的提升速度等，使單晶矽經過放肩階段和轉肩階段不斷長大，最終拉制出單晶矽棒。
本實施例中，電源模組1提供外加電壓，電源模組1分別與籽晶提拉結構2和坩堝軸7連接，籽晶提拉結構2和坩堝軸7均為導體，在晶體3（包括細頸301、晶體肩部302、晶體主體303和晶體尾部304）與矽溶液6接觸時，在該坩堝軸7、該石英坩堝5、該石墨坩堝4、該矽溶液6、該晶體3和該籽晶提拉結構2之間形成電流回路，電流導通，具體地，可以是電源模組1的正極與籽晶提拉結構2連接，電源模組1的負極與坩堝軸7連接；當然，還可以是電源模組1的負極與籽晶提拉結構2連接，電源模組1的正極與坩堝軸7連接。
隨著收尾過程的繼續，晶體3與矽溶液6的接觸面積會逐漸減小，電流回路中電阻發生變化，因而電流也隨之呈現一定的變化趨勢。
在電流回路中，總電壓U由電源模組1提供，且在收尾過程中保持恆定；電流回路中所產生的電阻R可以分為四項，如圖1所示，其中R1為籽晶提拉結構2和晶體3的最頭部到等徑結束部分之間的電阻，在進入收尾階段時，晶體3的最頭部到等徑結束部分的形態已經固定，因此R1不變；R2為收尾過程中由已經形成的晶體尾部產生,該阻值會隨著尾部的長度以及直徑的變化而變化；R3為矽溶液產生的電阻，收尾過程中矽溶液也會隨著尾部的生長而減小，其阻值隨矽溶液和石英坩堝接觸面的變化而變化；R4為石英坩堝、石墨坩堝以及坩堝軸的總阻值，可視為常數。
如圖2所示為晶體收尾過程阻值變化示意圖，其中R2為晶體尾部對應電阻，Δl為晶體尾部的變化長度，Δd為晶體與矽溶液接觸面的直徑，即晶體尾部直徑；D為晶體等徑部分的直徑。
本實施例中如公式S01-S05所示：其中S01說明外加電壓情況下，回路電流和總電阻成反比關係，通過式S02可知，總電阻R為回路中不同段電阻總和，其中收尾過程中R2為主要變化項；式S03則說明R2的變化值ΔR2和晶體尾部的變化長度Δl以及固液面接觸面積ΔS（晶體與矽溶液接觸面）有關，其中Δl可以通過晶體長度測量裝置測量得到，另外ρ為電阻率，為材料特性參數，為常數；式S04說明固液面接觸面積ΔS與接觸面直徑（晶體尾部直徑）Δd的關係；基於公式S01-S04可以得到公式S05，S05體現了回路電流I與接觸面直徑（晶體尾部直徑）Δd之間呈比例關係。
事先可以通過多次測試，對比實際直徑和實際電流值之間的關係，並以此建立存儲資料庫，擬合得到電流與收尾直徑之間的比例關係，通過擬合對比，建立電流與收尾直徑之間的比例關係，從而可直接通過電流信號值循環即時的直徑值。
一些實施例中，該方法包括：
獲取多組測量資料，根據該多組測量資料擬合該目標直徑與該目標電流值之間的對應關係，每組該測量資料至少包括該電流回路中的電流值，晶體尾部的直徑和晶體尾部的變化長度。
在建立目標直徑與目標電流值之間的對應關係後，在收尾過程中可以提前輸入目標直徑隨長度的變化值，擬合換算出對應的目標電流值；收尾過程中，可直接獲得實際電流值，將其與目標電流值進行比對，並根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
一些實施例中，該方法具體包括：
在該實際電流值大於該目標電流值時，提高該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率；在該實際電流值小於該目標電流值時，降低該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
當實際電流值大於目標電流值時，代表實際直徑偏大，可以通過提高籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率來進行控制，保證實際直徑與目標直徑相近或相等；當實際電流值小於目標電流值時，代表實際直徑偏小，可以通過降低籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率來進行控制，保證實際直徑與目標直徑相近。
本實施例可以建立並獲得收尾過程的電流-直徑變化的資料庫，實現不同收尾形狀需求的自動控制；在實際收尾過程根據實際電流值的變化對收尾直徑進行監控，以保證收尾過程可控，提高收尾成功率；另外，可以提前設定收尾時的直徑參數，收尾過程可以即時對比實際直徑與設定值之間的關係來對收尾程序進行循環控制，從而達到自動收尾的目的，減少人員成本，提高產能。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
1:電源模組
2:籽晶提拉結構
3:晶體
4:石墨坩堝
5:石英坩堝
6:矽溶液
7:坩堝軸
301:細頸
302:晶體肩部
303:晶體主體
304:晶體尾部
101-103:步驟
圖1為本發明實施例單晶矽拉晶控制裝置的結構示意圖；
圖2為本發明實施例晶體收尾過程中的阻值變化示意圖；
圖3為本發明實施例單晶矽拉晶控制方法的流程示意圖。
101-103:步驟
Claims (7)
- 一種單晶矽拉晶控制裝置，應用於單晶矽拉晶爐，該單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，該單晶矽拉晶控制裝置包括： 電源模組，該電源模組的一端與該坩堝軸連接，另一端與該籽晶提拉結構連接，用於提供電信號以在該籽晶提拉結構固定的晶體與該石英坩堝內的矽溶液接觸時，在該坩堝軸、該石英坩堝、該石墨坩堝、該矽溶液、該晶體和該籽晶提拉結構之間形成電流回路； 測量模組，用於即時測量該電流回路中的實際電流值； 控制模組，用於根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將該實際電流值與該目標電流值比較，根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
- 如請求項1所述之單晶矽拉晶控制裝置，其中， 該控制模組具體用於在該實際電流值大於該目標電流值時，提高該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率；在該實際電流值小於該目標電流值時，降低該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
- 如請求項1所述之單晶矽拉晶控制裝置，其中， 該控制模組還用於獲取多組測量資料，根據該多組測量資料擬合該目標直徑與該目標電流值之間的對應關係，每組該測量資料至少包括該電流回路中的電流值，晶體尾部的直徑和晶體尾部的變化長度。
- 一種單晶矽拉晶爐，包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，還包括如請求項1至3中任一項所述之單晶矽拉晶控制裝置。
- 一種單晶矽拉晶控制方法，應用於單晶矽拉晶爐，該單晶矽拉晶爐包括爐體，該爐體內設置有坩堝和加熱器，該坩堝連接有坩堝軸，該坩堝包括用於盛裝矽溶液的石英坩堝和包裹在該石英坩堝外的石墨坩堝，以及位於該石墨坩堝上方的籽晶提拉結構，該單晶矽拉晶控制方法包括： 向該坩堝軸和該籽晶提拉結構輸入電信號，以在該籽晶提拉結構固定的晶體與該石英坩堝內的矽溶液接觸時，在該坩堝軸、該石英坩堝、該石墨坩堝、該矽溶液、該晶體和該籽晶提拉結構之間形成電流回路； 即時測量該電流回路中的實際電流值； 根據晶體尾部的目標直徑確定目標電流值，將該實際電流值與該目標電流值比較，根據比較結果控制該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
- 如請求項5所述之單晶矽拉晶控制方法，其中，該方法具體包括： 在該實際電流值大於該目標電流值時，提高該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率；在該實際電流值小於該目標電流值時，降低該籽晶提拉結構的晶體提拉速度和/或該加熱器的功率。
- 如請求項5所述之單晶矽拉晶控制方法，其中，該方法還包括： 獲取多組測量資料，根據該多組測量資料擬合該目標直徑與該目標電流值之間的對應關係，每組該測量資料至少包括該電流回路中的電流值，晶體尾部的直徑和晶體尾部的變化長度。
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