本公開實施例涉及半導體制造，尤其涉及一種拉晶爐的晶棒平衡控制系統以及拉晶爐。

背景技術：

1、半導體和光伏行業中，單晶硅的生長是一個關鍵的制造過程。傳統的直拉式單晶生長技術，也稱為czochralski（cz）法，涉及在高溫爐中通過緩慢拉升籽晶來生長單晶硅。此過程中，晶棒的穩定性對于最終產品的質量至關重要。晶棒在生長過程中的晃動不僅會增加晶線斷裂的風險，還可能引入缺陷，從而影響單晶硅的整體質量和性能。

2、目前，晶棒的晃動監測主要依賴于操作人員的肉眼觀察，這種方法不僅效率低下，而且無法實現實時監控和精確控制。此外，由于缺乏有效的干預措施，一旦晶棒發生較大晃動，可能導致生產中斷和材料浪費，嚴重影響生產效率和成本。

技術實現思路

1、有鑒于此，本公開實施例期望提供一種拉晶爐的晶棒平衡控制系統以及拉晶爐；能夠解決由于晶棒晃動導致生產中斷或材料浪費的技術問題。

2、本公開實施例的技術方案是這樣實現的：

3、第一方面，本公開實施例提供了一種拉晶爐的晶棒平衡控制系統，包括：

4、晃動檢測裝置，用于監測所述晶棒的晃動狀態，并收集所述晶棒的晃動數據；

5、吹氣組件，用于在檢測到晶棒晃動時，根據所述晃動數據對所述晶棒進行吹氣，以使得所述晶棒的中心軸線向所述拉晶爐的腔體的軸向中心軸線靠近。

6、在一些示例中，所述腔體包括主腔室和副腔室；所述吹氣組件包括：

7、多組吹氣機構，沿所述副腔室的軸向方向間隔設置；

8、控制器，用于根據所述晃動數據對控制多數多組吹氣機構的吹氣數據，以使得所述晶棒的中心軸線向所述拉晶爐的腔體的軸向中心軸線靠近。

9、在一些示例中，相鄰兩組吹氣機構之間的距離沿遠離主腔室的方向逐漸增大。

10、在一些示例中，多組吹氣組件沿副腔室的軸向方向以均勻間距間隔設置。

11、在一些示例中，所述吹氣結構包括：

12、至少一個吹氣部，沿所述副腔室的周向方向均勻設置。

13、在一些示例中，所述晃動檢測裝置包括：

14、第一檢測部，用于檢測晶棒在腔體的軸向中心軸線方向上的第一偏移量；

15、第二檢測部，用于檢測垂直于腔體的軸向中心軸線方向上的第二偏移量；

16、所述吹氣組件根據所述第一偏移量和所述第二偏移量計算所述晶棒的晃動幅度和晃動角度，以得到所述晃動數據。

17、在一些示例中，所述第一檢測部包括兩個高度檢測裝置，設置于所述晶棒遠離主腔室的一側，且所述兩個高度檢測裝置相對于所述腔體的軸向中心軸線對稱設置；

18、所述高度檢測裝置用于晶棒遠離主腔室的一側與高度檢測裝置之間的距離，并將兩個高度檢測裝置檢測到的高度的差值作為所述第一偏移量。

19、在一些示例中，所述第二檢測部包括兩個距離檢測裝置；

20、兩個所述距離檢測裝置沿所述腔體的軸向中心軸線設置，用于檢測晶棒邊緣到距離檢測裝置之間的距離，并將兩個距離檢測裝置檢測到的距離的差值作為所述第二偏移量。

21、在一些示例中，所述吹氣組件用于根據當前拉晶階段調整吹氣數據。

22、第二方面，本公開實施例提供了一種拉晶爐，包括：

23、第一方面及其任一項示例所述的拉晶爐的晶棒平衡控制系統。

24、本公開實施例提供了一種拉晶爐的晶棒平衡控制系統以及拉晶爐；通過晃動檢測裝置實時監測晶棒的晃動狀態，可以及時捕捉到晶棒的任何異?；蝿?，這是提高晶棒穩定性的首要步驟。吹氣組件根據晃動數據對晶棒進行精確吹氣，這種針對性的控制可以有效地減少晶棒的晃動，使得晶棒的中心軸線更接近拉晶爐腔體的軸向中心軸線，從而提高晶棒在拉晶過程中的穩定性。減少晶棒晃動可以降低晶線斷裂的風險，從而減少生產中斷和材料浪費，提高成品率。晶棒的穩定性直接關系到單晶硅的質量，減少晃動可以減少晶棒中的應力和缺陷，提高單晶硅的整體質量。

技術特征：

1.一種拉晶爐的晶棒平衡控制系統，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，所述腔體包括主腔室和副腔室；所述吹氣組件包括：

3.根據權利要求2所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，相鄰兩組吹氣機構之間的距離沿遠離主腔室的方向逐漸增大。

4.根據權利要求2所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，多組吹氣組件沿副腔室的軸向方向以均勻間距間隔設置。

5.根據權利要求2所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，所述吹氣結構包括：

6.根據權利要求1所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，所述晃動檢測裝置包括：

7.根據權利要求6所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，所述第一檢測部包括兩個高度檢測裝置，設置于所述晶棒遠離主腔室的一側，且所述兩個高度檢測裝置相對于所述腔體的軸向中心軸線對稱設置；

8.根據權利要求6所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，所述第二檢測部包括兩個距離檢測裝置；

9.根據權利要求1所述的晶棒平衡控制系統，其特征在于，所述吹氣組件用于根據當前拉晶階段調整吹氣數據。

10.一種拉晶爐，其特征在于，包括：

技術總結
本公開實施例公開了拉晶爐的晶棒平衡控制系統以及拉晶爐，拉晶爐的晶棒平衡控制系統可以包括晃動檢測裝置和吹氣組件，其中，晃動檢測裝置用于監測晶棒的晃動狀態，并收集晶棒的晃動數據；吹氣組件用于在檢測到晶棒晃動時，根據晃動數據對晶棒進行吹氣，以使得晶棒的中心軸線向拉晶爐的腔體的軸向中心軸線靠近。

技術研發人員：王昭,蔡媛媛,徐森煬
受保護的技術使用者：西安奕斯偉材料科技股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24