本申請涉及晶體制備領(lǐng)域，特別是涉及一種鑄造法晶體生長控制方法、裝置、設備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、氧化鎵(β-ga2o3)是一種極具前景的超寬禁帶半導體材料，因其禁帶寬度4.8ev，飽和電子漂移速度快、擊穿場強高、化學性質(zhì)穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，使得β-ga2o3在電力電子器件、射頻器件等領(lǐng)域，如通信、雷達、航空航天、高鐵動車、新能源汽車等行業(yè)有著廣泛的應用前景。與第三代半導體如碳化硅和氮化鎵相比，氧化鎵可以在常壓下用熔體法生長，具備高質(zhì)量和低成本的優(yōu)勢，氧化鎵電力損耗僅為碳化硅的十分之一，成本也比碳化硅更低，因此有很大的產(chǎn)業(yè)化前景。

2、鑄造法氧化鎵單晶生長可以實現(xiàn)晶面的快速放大，完成6寸及更大尺寸、更厚度的晶錠生長，但現(xiàn)有技術(shù)在生長優(yōu)化過程中需要多次建模和參數(shù)優(yōu)化，耗時且成本較高，而生長過程中熱場結(jié)構(gòu)，保溫材料高溫下的材料系數(shù)、感應加熱的電磁場等條件的變化，可能會產(chǎn)生邊緣雜晶的情況，而操作人員處理相對滯后，導致生長成本的增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種鑄造法晶體生長控制方法、裝置、設備及介質(zhì)，可快速生成晶體生長控制所需的加熱功率曲線，并能夠?qū)崟r監(jiān)控晶體質(zhì)量。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N鑄造法晶體生長控制方法，所述鑄造法晶體生長控制方法包括：

4、獲取晶體的面積曲線；

5、根據(jù)所述面積曲線采用生長神經(jīng)元網(wǎng)絡模型獲得晶體生長過程的加熱功率曲線；

6、根據(jù)所述加熱功率曲線控制鑄造晶體生長模塊進行晶體的生長，并實時獲取生長過程中晶體的圖像；

7、根據(jù)所述圖像，利用質(zhì)量神經(jīng)網(wǎng)絡模型，獲得生長過程中晶體的質(zhì)量預測數(shù)據(jù)；所述質(zhì)量預測數(shù)據(jù)表征晶體是否存目標區(qū)域，所述目標區(qū)域為雜晶區(qū)域或晶體晶面搖擺曲線半高寬大于或等于500"的區(qū)域；

8、若晶體中存在目標區(qū)域，則控制所述鑄造晶體生長模塊對晶體進行融化，直到融化掉目標區(qū)域；

9、根據(jù)融化掉目標區(qū)域后的晶體的面積修正所述加熱功率曲線，并返回執(zhí)行“根據(jù)所述加熱功率曲線控制鑄造晶體生長模塊進行晶體的生長，并實時獲取生長過程中晶體的圖像”的步驟，直到完成晶體的生長。

10、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N鑄造法晶體生長控制裝置，所述鑄造法晶體生長控制裝置包括：鑄造晶體生長模塊、可視化系統(tǒng)、計算機處理系統(tǒng)和生長控制系統(tǒng)。

11、所述可視化系統(tǒng)與所述計算機處理系統(tǒng)連接，所述可視化系統(tǒng)用于實時獲取生長過程中晶體的圖像。

12、所述計算機處理系統(tǒng)與所述生長控制系統(tǒng)連接，所述計算機處理系統(tǒng)用于采用上述的鑄造法晶體生長控制方法生成加熱功率曲線。

13、所述生長控制系統(tǒng)與所述鑄造晶體生長模塊連接，所述生長控制系統(tǒng)用于根據(jù)所述加熱功率曲線對所述鑄造晶體生長模塊進行控制。

14、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N計算機設備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述的鑄造法晶體生長控制方法。

15、第四方面，本申請?zhí)峁┮环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的鑄造法晶體生長控制方法。

16、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：

17、本申請?zhí)峁┝艘环N鑄造法晶體生長控制方法、裝置、設備及介質(zhì)。本申請能夠根據(jù)晶體的面積曲線，利用生長神經(jīng)元網(wǎng)絡模型直接生成加熱功率曲線，無需進行多次建模和參數(shù)優(yōu)化，并且通過實時獲取生長過程中晶體的圖像，利用圖像分析和質(zhì)量神經(jīng)元網(wǎng)絡模型的方式進行質(zhì)量監(jiān)測，當晶體存在雜晶時，直接控制鑄造晶體生長模塊融化掉雜晶區(qū)域，保證了晶體的質(zhì)量，避免了操作人員處理滯后，導致生長成本的增加的缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種鑄造法晶體生長控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造法晶體生長控制方法，其特征在于，所述生長神經(jīng)元網(wǎng)絡模型和質(zhì)量神經(jīng)元網(wǎng)絡模型均通過對神經(jīng)元網(wǎng)絡模型進行訓練獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造法晶體生長控制方法，其特征在于，用于訓練生長神經(jīng)元網(wǎng)絡模型的樣本數(shù)據(jù)的構(gòu)建方式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造法晶體生長控制方法，其特征在于，根據(jù)所述面積曲線采用生長神經(jīng)元網(wǎng)絡模型獲得晶體生長過程的加熱功率曲線，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造法晶體生長控制方法，其特征在于，根據(jù)融化掉目標區(qū)域后的晶體的面積修正所述加熱功率曲線，具體包括：

6.一種鑄造法晶體生長控制裝置，其特征在于，所述鑄造法晶體生長控制裝置包括：鑄造晶體生長模塊、可視化系統(tǒng)、計算機處理系統(tǒng)和生長控制系統(tǒng)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑄造法晶體生長控制裝置，其特征在于，所述鑄造晶體生長模塊包括：爐殼、保溫熱場、感應線圈、坩堝、冷卻系統(tǒng)和氣氛及氣壓調(diào)控系統(tǒng)；

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑄造法晶體生長控制裝置，其特征在于，所述可視化系統(tǒng)包括：光學傳像束、物鏡、鏡頭清潔裝置和ccd相機；

9.一種計算機設備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)權(quán)利要求1-5中任一項所述的鑄造法晶體生長控制方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-5中任一項所述的鑄造法晶體生長控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種鑄造法晶體生長控制方法、裝置、設備及介質(zhì)，涉及晶體制備領(lǐng)域。鑄造法晶體生長控制方法包括：獲取晶體的面積曲線；根據(jù)所述面積曲線采用生長神經(jīng)元網(wǎng)絡模型獲得晶體生長過程的加熱功率曲線，控制鑄造晶體生長模塊進行晶體的生長，并實時獲取生長過程中晶體的圖像；通過對圖像進行分析，獲取生長過程中晶體的參數(shù)數(shù)據(jù)，并利用質(zhì)量神經(jīng)元網(wǎng)絡模型，獲得生長過程中晶體的質(zhì)量；若晶體存在雜晶，則控制所述鑄造晶體生長模塊對晶體進行融化，直到融化掉雜晶區(qū)域；根據(jù)融化掉雜晶區(qū)域后的晶體的面積修正所述加熱功率曲線，繼續(xù)進行晶體生長的過程。本申請可快速生成晶體生長控制所需的加熱功率曲線，并能夠?qū)崟r監(jiān)控晶體質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：王嘉斌,夏寧,馬可可
受保護的技術(shù)使用者：杭州鎵仁半導體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19