CN113026090A - 一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法及晶体生长方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法及晶体生长方法，检测方法包括步骤：控制所述激光器发出激光，并通过所述接收器得到所述籽晶杆对应的光斑图像序列；所述光斑图像序列中的光斑图像为籽晶杆一个振动周期内的光斑图像，所述光斑图像序列包括第一光斑图像和第二光斑图像；根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息。由于通过接收器得到籽晶杆对应的光斑图像序列，光斑图像序列包括第一光斑图像和第二光斑图像，并根据光斑图像序列，得到籽晶杆的抖动信息，从而检测晶体生长过程中籽晶杆的抖动情况。

Description

一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法及晶体生长方法

技术领域

本发明涉及抖动检测技术领域，尤其涉及的是一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法及晶体生长方法。

背景技术

现有技术中，在制备氧化镓等单晶时，先将氧化镓等原材料熔融，然后采用装载有籽晶的籽晶杆从熔融体的表面进行提拉得到单晶。在制备氧化镓单晶时，籽晶杆容易出现抖动的现象，从而导致晶体质量较低。现有技术中无法检测晶体生长过程中籽晶杆的抖动。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法及晶体生长方法，旨在解决现有技术中无法检测晶体生长过程中籽晶杆的抖动的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其中，所述籽晶杆抖动检测装置包括：

晶体生长装置，所述晶体生长装置内设置有籽晶杆，所述晶体生长装置上设置有第一窗口和第二窗口；

激光器，所述激光器位于所述晶体生长装置外所述第一窗口对应位置；

接收器，所述接收器位于所述晶体生长装置外所述第二窗口对应位置；

其中，所述激光器发出的激光可依次经过所述第一窗口、所述籽晶杆、所述第二窗口并被所述接收器接收；所述激光器发出激光在所述籽晶杆处的激光光斑的直径大于所述籽晶杆的直径；

所述检测方法包括步骤：

控制所述激光器发出激光，并通过所述接收器得到所述籽晶杆对应的光斑图像序列；所述光斑图像序列中的光斑图像为所述籽晶杆一个振动周期内的光斑图像，所述光斑图像序列包括第一光斑图像和第二光斑图像；

根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息。

所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其中，所述第一光斑图像包括：第一光斑图像数据和第一籽晶杆图像数据，所述第二光斑图像包括：第二光斑图像数据和第二籽晶杆图像数据；所述抖动信息包括：第一抖动信息；

所述根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息，包括：

根据所述第一光斑图像数据和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第一坐标信息；

根据所述第二光斑图像数据和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第二坐标信息；

根据所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述籽晶杆的第一抖动信息。

所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其中，所述第一坐标信息包括：所述籽晶杆的第一上端坐标信息、所述籽晶杆的第一上端宽度信息、所述籽晶杆的第一下端坐标信息以及所述籽晶杆的第一下端宽度信息；所述第二坐标信息包括：所述籽晶杆的第二上端坐标信息、所述籽晶杆的第二上端宽度信息、所述籽晶杆的第二下端坐标信息以及所述籽晶杆的第二下端宽度信息；所述第一抖动信息包括：第一水平抖动信息和第一垂直抖动信息；所述第一水平抖动信息为所述籽晶杆平行于所述激光的方向的抖动信息，所述第一垂直抖动信息为所述籽晶杆垂直于所述激光的方向的抖动信息；

所述根据所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述籽晶杆的第一抖动信息，包括：

根据所述第一上端宽度信息、所述第一下端宽度信息、所述第二上端宽度信息以及所述第二下端宽度信息，确定所述第一水平抖动信息；

根据所述第一上端坐标信息、所述第一下端坐标信息、所述第二上端坐标信息以及所述第二下端坐标信息，确定所述第一垂直抖动信息。

所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其中，所述第一上端坐标信息包括：第一上端极径信息和第一上端极角信息，所述第一下端坐标信息包括：第一下端极径信息和第一下端极角信息；

所述根据所述第一光斑图像数据和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第一坐标信息，包括：

根据所述第一光斑图像数据，确定所述第一光斑图像的极点信息；

根据所述第一光斑图像的极点信息和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述第一上端极径信息、所述第一上端极角信息、所述第一下端极径信息以及所述第一下端极角信息；

所述第二上端坐标信息包括：第二上端极径信息和第二上端极角信息，所述第二下端坐标信息包括：第二下端极径信息和第二下端极角信息；

所述根据所述第二光斑图像数据和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第二坐标信息，包括：

根据所述第二光斑图像数据，确定所述第二光斑图像的极点信息；

根据所述第二光斑图像的极点信息和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述第二上端极径信息、所述第二上端极角信息、所述第二下端极径信息以及所述第二下端极角信息。

所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其中，所述光斑图像序列还包括第三光斑图像；所述第三光斑图像包括：第三光斑图像数据和第三籽晶杆图像数据；所述抖动信息还包括第二抖动信息；

所述根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息，还包括：

根据所述第三光斑图像数据和所述第三籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第三坐标信息；

根据所述第二坐标信息和所述第三坐标信息，确定所述籽晶杆的第二抖动信息。

所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其中，所述抖动信息还包括抖动幅度和/或抖动频率；

所述根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息，还包括：

获取所述第一光斑图像对应的第一时刻，所述第二光斑图像对应的第二时刻，所述第三光斑图像对应的第三时刻；

根据所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻，确定所述籽晶杆的抖动幅度；和/或，

根据所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻，确定所述籽晶杆的抖动频率。

一种晶体生长方法，其中，应用于籽晶杆抖动检测装置，所述籽晶杆抖动检测装置包括：

晶体生长装置，所述晶体生长装置内设置有籽晶杆，所述晶体生长装置上设置有第一窗口和第二窗口；

激光器，所述激光器位于所述晶体生长装置外所述第一窗口对应位置；

接收器，所述接收器位于所述晶体生长装置外所述第二窗口对应位置；

其中，所述激光器发出的激光可依次经过所述第一窗口、所述籽晶杆、所述第二窗口并被所述接收器接收；所述激光器发出激光在所述籽晶杆处的激光光斑的直径大于所述籽晶杆的直径；

所述晶体生长方法包括步骤：

当晶体生长时，采用如上述任意一项所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法得到籽晶杆的抖动信息。

所述的晶体生长方法，其中，所述晶体生长方法还包括：

当所述抖动信息满足预设条件时，提拉所述籽晶杆以进行晶体生长；其中，所述预设条件为所述抖动信息位于预设抖动范围内。

所述的晶体生长方法，其中，所述预设条件为所述抖动信息位于预设抖动范围内。

一种激光处理系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述检测方法的步骤或上述任一项所述晶体生长方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述检测方法的步骤或上述任一项所述晶体生长方法的步骤。

有益效果：由于通过接收器得到籽晶杆对应的光斑图像序列，光斑图像序列包括第一光斑图像和第二光斑图像，并根据光斑图像序列，得到籽晶杆的抖动信息，从而检测晶体生长过程中籽晶杆的抖动情况。

附图说明

图1是本发明中籽晶杆抖动检测装置的结构示意图。

图2是本发明中籽晶杆抖动检测装置的检测方法的流程图。

图3是本发明中光斑图像的示意图。

图4是图3的放大图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参阅图1-图3，本发明提供了一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法的一些实施例。

如图1所示，所述籽晶杆抖动检测装置包括：

晶体生长装置，所述晶体生长装置内设置有籽晶杆，所述晶体生长装置上设置有第一窗口和第二窗口；

激光器，所述激光器位于所述晶体生长装置外所述第一窗口对应位置；

接收器，所述接收器位于所述晶体生长装置外所述第二窗口对应位置；

其中，所述激光器发出的激光可依次经过所述第一窗口、所述籽晶杆、所述第二窗口并被所述接收器接收；所述激光器发出激光在所述籽晶杆处的激光光斑的直径大于所述籽晶杆的直径。

晶体生长装置是指采用熔融法进行晶体生长的装置，晶体生长装置内设置有坩埚，坩埚外设置有感应线圈，在生长晶体时，在坩埚内加入原料，通过感应线圈将坩埚中的原料熔融形成熔融体，然后采用装载有籽晶的籽晶杆下降到熔融体的表面(当然，在坩埚中也可以设置模具，熔融体会流动至模具的表面，则可以将籽晶杆下降到模具的表面)。由于在晶体生长过程中由于外界原因(如热气流等)，会导致籽晶杆抖动。籽晶杆抖动时，也会带动生长在籽晶上的晶体抖动，抖动严重时，会导致籽晶上的晶体脱落。因此，需要对籽晶杆的抖动进行检测。

晶体生长装置中所生长的晶体包括：氧化镓晶体。当然还可以包括其它晶体，例如，蓝宝石晶体等。

如图2所示，本发明实施例所述一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤S100、控制所述激光器发出激光，并通过所述接收器得到所述籽晶杆对应的光斑图像序列；所述光斑图像序列中的光斑图像为所述籽晶杆一个振动周期内的光斑图像，所述光斑图像序列包括第一光斑图像和第二光斑图像。

具体地，激光器是指发出激光的器件，本发明中激光器发出的激光为发散激光，发散激光是指激光的方向在一定范围内，例如，采用圆锥形发散激光，当激光光斑呈圆形，随着传播距离的增加激光光斑的直径也会增加。由于激光传播过程中的分散度较小，因此，激光光斑的直径与激光光斑与激光器的距离有关。

此外，在晶体生长过程中，晶体生长装置内的温度较高，采用激光时，晶体生长装置的高温环境不会影响激光的传播，也不会增加激光光斑的直径。采用激光时，籽晶杆的轮廓和激光光斑的轮廓较清晰，更方便确定籽晶杆的位置，从而得到的抖动信息更加准确。

控制所述激光器发出激光时，可以采用连续发射的方式，也可以采用脉冲发射的方式。连续发射是指在一定时间内连续发射激光，脉冲发射是指每间隔一定时间发射一次激光。

激光器发出的的激光会从第一窗口进入到晶体生长装置中，并传播到籽晶杆的位置时，籽晶杆会阻挡部分激光继续传播，未被遮挡的激光会继续传播至第二窗口，从第二窗口传播至晶体生长装置外，并被接收器接收到。由于部分激光被籽晶杆遮挡了，因此，接收器接收到的激光光斑上籽晶杆对应区域形成阴影区，当然激光光斑外也属于阴影区。

接收器接收到激光器发射过来的激光，并生成光斑图像，第一光斑图像是指第一次成像生成的光斑图像，第二光斑图像是指第二次成像生成的光斑图像。第一光斑图像和第二光斑图像是不同时刻生成的光斑图像，也就是说，第一光斑图像的成像时刻和第二光斑图像的成像时刻不相同，例如，第二光斑图像是在第一光斑图像之后的预设时间得到的，预设时间可以是0.01秒，还可以是0.03秒。如果籽晶杆没有抖动，则第一光斑图像和第二光斑图像是相同的。如果籽晶杆在抖动，则第一光斑图像和第二光斑图像不相同，具体地，第一光斑图像中籽晶杆的阴影区和第二光斑图像中籽晶杆的阴影区不相同。因此，通过第一光斑图像和第二光斑图像可以得到籽晶杆的抖动信息。

步骤S200、根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息。

具体地，根据光斑图像序列，确定籽晶杆的抖动信息。利用第一光斑图像和第二光斑图像之间的差异，反映籽晶杆抖动的大小，第一光斑图像和第二光斑图像之间的差异越大，则籽晶杆的抖动越大。第一光斑图像和第二光斑图像之间的差异越小，则籽晶杆的抖动越小。具体地，第一光斑图像和第二光斑图像之间的差异主要体现在第一光斑图像中籽晶杆的阴影区和第二光斑图像中籽晶杆的阴影区之间的差异。

第一光斑图像可以分成两部分，一个是激光光斑照亮的辐照区，另一个是籽晶杆的阴影区，因此，所述第一光斑图像包括：第一光斑图像数据和第一籽晶杆图像数据，同理，所述第二光斑图像包括：第二光斑图像数据和第二籽晶杆图像数据。由上可知，光斑图像数据是指光斑图像中辐照区(亮区)对应的图像数据，籽晶杆图像数据是指光斑图像中阴影区(暗区)对应的图像数据。所述抖动信息包括：第一抖动信息。

步骤S200包括：

步骤S210、根据所述第一光斑图像数据和第一籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第一坐标信息。

具体地，第一坐标信息是指第一次成像时反映籽晶杆空间位置的信息。通过第一光斑图像数据和第一籽晶杆图像数据，得到籽晶杆的第一坐标信息。

步骤S220、根据所述第二光斑图像数据和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第二坐标信息。

具体地，第二坐标信息是指第二次成像时反映籽晶杆空间位置的信息。通过第二光斑图像数据和第二籽晶杆图像数据，得到籽晶杆的第二坐标信息。籽晶杆在抖动时，第一光斑图像数据和第二光斑图像数据相差不大，但是第一籽晶杆图像数据和第二籽晶杆图像数据相差较大。以第一光斑图像数据作为参照对第一籽晶杆图像数据进行标定，得到第一坐标信息，以第二光斑图像数据作为参照对第二籽晶杆图像数据进行标定，得到第二坐标信息，从而可以消除第一光斑图像数据和第二光斑图像数据的差异对籽晶杆空间位置的影响，提高籽晶杆定位的准确性。

步骤S230、根据所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述籽晶杆的第一抖动信息。

具体地，在得到第一坐标信息和第二坐标信息后，根据第一坐标信息和第二坐标信息，确定籽晶杆的抖动信息。籽晶杆在抖动时，则第一坐标信息和第二坐标信息不同，第一坐标信息和第二坐标信息的差异越大，则籽晶杆的抖动越大，第一坐标信息和第二坐标信息的差异越小，则籽晶杆的抖动越小。

所述第一坐标信息包括：所述籽晶杆的第一上端坐标信息、所述籽晶杆的第一上端宽度信息、所述籽晶杆的第一下端坐标信息以及所述籽晶杆的第一下端宽度信息；所述第二坐标信息包括：所述籽晶杆的第二上端坐标信息、所述籽晶杆的第二上端宽度信息、所述籽晶杆的第二下端坐标信息以及所述籽晶杆的第二下端宽度信息；所述第一抖动信息包括：第一水平抖动信息和第一垂直抖动信息；所述第一水平抖动信息为所述籽晶杆平行于所述激光的方向的抖动信息，所述第一垂直抖动信息为所述籽晶杆垂直于所述激光的方向的抖动信息。

具体地，籽晶杆通常时竖直设置的，当激光打在籽晶杆上时，籽晶杆的阴影区也是竖直设置的，因此，籽晶杆具有上端和下端。第一上端坐标信息是指第一次成像时反映籽晶杆的上端的空间位置的信息，第一上端宽度信息是指第一次成像时籽晶杆的上端的阴影区的宽度的信息，第一下端坐标信息是指第一次成像时反映籽晶杆的下端的空间位置的信息，第一下端宽度信息是指第一次成像时籽晶杆的下端的阴影区的宽度的信息。第二上端坐标信息是指第二次成像时反映籽晶杆的上端的空间位置的信息，第二上端宽度信息是指第二次成像时籽晶杆的上端的阴影区的宽度的信息，第二下端坐标信息是指第二次成像时反映籽晶杆的下端的空间位置的信息，第二下端宽度信息是指第二次成像时籽晶杆的下端的阴影区的宽度的信息。

如图3和图4所示，籽晶杆的上端的阴影区与激光光斑的圆相交形成圆弧，并以该圆弧的中点的坐标信息作为上端坐标信息。籽晶杆的下端的阴影区与激光光斑的圆相交形成圆弧，并以该圆弧的中点的坐标信息作为下端坐标信息。籽晶杆的上端的阴影区与激光光斑的圆相交于两点，并以该两点的连线的宽度作为上端宽度信息。籽晶杆的下端的阴影区与激光光斑的圆相交于两点，并以该两点的连线的宽度作为下端宽度信息。

具体地，以水平面内激光的方向(具体是指激光的中心轴线的方向)为x轴，以水平面内垂直于激光的方向为y轴，以籽晶杆的长度方向为z轴。第一上端坐标信息和第二上端坐标信息差异较大，表明籽晶杆上端在垂直于激光的方向(y轴)上抖动较大。第一上端宽度信息与第二上端宽度信息差异较大，表明籽晶杆上端在激光的方向(x轴)上抖动较大。第一下端坐标信息和第二下端坐标信息差异较大，表明籽晶杆下端在垂直于激光的方向(y轴)上抖动较大。第一下端宽度信息与第二下端宽度信息差异较大，表明籽晶杆下端在激光的方向(x轴)上抖动较大。

可以理解的是，籽晶杆在抖动时，通常在x轴和y轴上均有抖动，也就是说，上端坐标信息、下端坐标信息、上端宽度信息以及下端宽度信息在两次成像时均不同。

本发明中采用极坐标表示坐标信息，以激光光斑所形成的圆心的位置作为极点，以水平面内垂直于激光的方向为极轴，也就是说，极轴平行于y轴，那么，所述第一上端坐标信息包括：第一上端极径信息和第一上端极角信息，所述第一下端坐标信息包括：第一下端极径信息和第一下端极角信息。所述第二上端坐标信息包括：第二上端极径信息和第二上端极角信息，所述第二下端坐标信息包括：第二下端极径信息和第二下端极角信息。

步骤S210包括：

步骤S211、根据所述第一光斑图像数据，确定所述第一光斑图像的极点信息。

步骤S212、根据所述第一光斑图像的极点信息和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述第一上端极径信息、所述第一上端极角信息、所述第一下端极径信息以及所述第一下端极角信息。

具体地，通过第一光斑图像数据，可以确定出第一光斑图像的极点信息，得到第一光斑图像的极点信息之后，第一光斑图像的极轴信息也就确定了。得到极点信息和极轴信息后，可以建立极坐标系，根据第一籽晶杆图像数据，确定第一上端极径信息、第一上端极角信息、第一下端极径信息以及第一下端极角信息。

步骤S220包括：

步骤S221、根据所述第二光斑图像数据，确定所述第二光斑图像的极点信息。

步骤S222、根据所述第二光斑图像的极点信息和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述第二上端极径信息、所述第二上端极角信息、所述第二下端极径信息以及所述第二下端极角信息。

具体地，通过第二光斑图像数据，可以确定出第二光斑图像的极点信息，得到第二光斑图像的极点信息之后，第二光斑图像的极轴信息也就确定了。得到极点信息和极轴信息后，可以建立极坐标系，根据第二籽晶杆图像数据，确定第二上端极径信息、第二上端极角信息、第二下端极径信息以及第二下端极角信息。

步骤S230包括：

步骤S231、根据所述第一上端宽度信息、所述第一下端宽度信息、所述第二上端宽度信息以及所述第二下端宽度信息，确定所述第一水平抖动信息。

步骤S232、根据所述第一上端坐标信息、所述第一下端坐标信息、所述第二上端坐标信息以及所述第二下端坐标信息，确定所述第一垂直抖动信息。

具体地，根据第一上端宽度信息、第一下端宽度信息、第二上端宽度信息以及第二下端宽度信息，确定所述第一水平抖动信息。第一水平抖动信息可以分为上端水平抖动信息和下端水平抖动信息，当然，也可以通过上端水平抖动信息和下端水平抖动信息得到平均水平抖动信息。

上端水平抖动信息＝第二上端宽度信息-第一上端宽度信息。

下端水平抖动信息＝第二下端宽度信息-第一下端宽度信息。

平均水平抖动信息＝(第二上端宽度信息+第二下端宽度信息-第一上端宽度信息-第二下端宽度信息)/2。

第一垂直抖动信息可以分为上端垂直抖动信息和下端垂直抖动信息，当然，也可以通过上端垂直抖动信息和下端垂直抖动信息得到平均垂直抖动信息。

上端垂直抖动信息＝第二上端坐标信息-第一上端坐标信息。

下端垂直抖动信息＝第二下端坐标信息-第一下端坐标信息。

平均垂直抖动信息＝(第二上端坐标信息+第二下端坐标信息-第一上端坐标信息-第二下端坐标信息)/2。

由于第一光斑图像和第二光斑图像之间的差异，并不能完全反映籽晶杆的抖动程度，为了进一步反应籽晶杆的抖动程度，所述光斑图像序列还包括第三光斑图像；所述第三光斑图像包括：第三光斑图像数据和第三籽晶杆图像数据；所述抖动信息还包括第二抖动信息。

步骤S200还包括：

步骤S240、根据所述第三光斑图像数据和所述第三籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第三坐标信息。

步骤S250、根据所述第二坐标信息和所述第三坐标信息，确定所述籽晶杆的第二抖动信息。

具体地，第三坐标信息指第三次成像时反映籽晶杆空间位置的信息。通过第三光斑图像数据和第三籽晶杆图像数据，得到籽晶杆的第三坐标信息。

所述第三坐标信息包括：所述籽晶杆的第三上端坐标信息、所述籽晶杆的第三上端宽度信息、所述籽晶杆的第三下端坐标信息以及所述籽晶杆的第三下端宽度信息。所述第二抖动信息包括：第二水平抖动信息和第二垂直抖动信息；所述第二水平抖动信息为所述籽晶杆平行于所述激光的方向的抖动信息，所述第二垂直抖动信息为所述籽晶杆垂直于所述激光的方向的抖动信息。

步骤S240包括：

步骤S241、根据所述第三光斑图像数据，确定所述第三光斑图像的极点信息。

步骤S242、根据所述第三光斑图像的极点信息和所述第三籽晶杆图像数据，确定所述第三上端极径信息、所述第三上端极角信息、所述第三下端极径信息以及所述第三下端极角信息。

步骤S250包括：

步骤S251、根据所述第三上端宽度信息、所述第三下端宽度信息、所述第二上端宽度信息以及所述第二下端宽度信息，确定所述第二水平抖动信息。

步骤S252、根据所述第三上端坐标信息、所述第三下端坐标信息、所述第二上端坐标信息以及所述第二下端坐标信息，确定所述第二垂直抖动信息。

具体地，还可以得到不同振动周期第一振动信息和第二振动信息，由于各光斑图像的成像时刻不同，从而确定最大的振动信息，最大的振动信息可以反映出籽晶杆的振动幅度。

所述抖动信息还包括抖动幅度和/或抖动频率。抖动频率是指单位时间内籽晶杆抖动的次数，籽晶杆的抖动属于周期性抖动，籽晶杆抖动一个周期记为抖动一次，籽晶杆抖动一次后基本上回到原来的位置(随着抖动，抖动的幅度会慢慢降低，因此，抖动一次后是“基本”上回到原来的位置，而不完全是原来的位置)。

步骤S200还包括：

步骤S260、获取所述第一光斑图像对应的第一时刻，所述第二光斑图像对应的第二时刻，所述第三光斑图像对应的第三时刻。

步骤S270、根据所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻，确定所述籽晶杆的抖动幅度。

步骤S280、根据所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻，确定所述籽晶杆的抖动频率。

具体地，第一时刻是指第一次成像的时刻，第二时刻是指第二次成像的时刻，第三时刻是指第三次成像的时刻。

具体地，在籽晶杆没有抖动时，籽晶杆是竖直设置的，那么籽晶杆具有原始上端坐标信息、原始下端坐标信息、原始上端宽度信息、原始下端宽度信息，可以理解的是，原始上端宽度信息和原始下端宽度信息是相同的，在激光光斑为圆形时，原始上端坐标信息中极径和原始下端坐标信息的极径相同，极角的正负相反。

籽晶杆的在x轴上的振动可以简化成：f(t)-f(t₀)＝Acos(t-t₀)，其中，f(t)表示端部宽度信息，f(t₀)表示原始端部宽度信息，A表示x轴方向的振幅，t表示时刻，t₀表示原始时刻。端部宽度信息可以是上端宽度信息或下端宽度信息，具体地，在不同成像次数下，可以是第一上端宽度信息、第一下端宽度信息、第二上端宽度信息、第二下端宽度信息、第三上端宽度信息、第三下端宽度信息。原始端部宽度信息是指籽晶杆处于竖直状态的端部的宽度信息，原始端部宽度信息可以是原始上端宽度信息或原始下端宽度信息。时刻可以是第一时刻、第二时刻、第三时刻。原始时刻是指籽晶杆处于竖直状态的时刻。

籽晶杆的在y轴上的振动可以简化成：g(t)-g(t₀)＝Bcos(t-t₀)，其中，g(t)表示端部坐标信息，g(t₀)表示原始端部坐标信息，B表示y轴方向的振幅。端部坐标信息可以是上端坐标信息或下端坐标信息，具体地，在不同成像次数下，可以是第一上端坐标信息、第一下端坐标信息、第二上端坐标信息、第二下端坐标信息、第三上端坐标信息、第三下端坐标信息。原始端部坐标信息是指籽晶杆处于竖直状态的端部的坐标信息，原始端部坐标信息可以是原始上端坐标信息或原始下端坐标信息。

在三次成像下，可以通过对所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻进行拟合得到x轴方向的振幅A以及y轴方向的振幅B，也就得到了抖动幅度。

由于三次成像均是在籽晶杆一个振动周期内进行成像的，因此，可以通过对所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻进行拟合得到振动周期T，也就得到振动频率f＝1/T。

基于上述任一实施例的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，本发明还提供了一种晶体生长方法的实施例。

本发明的晶体生长方法，包括步骤：

A100、当晶体生长时，采用如上述任意一实施例所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法得到籽晶杆的抖动信息。

A200、当所述抖动信息满足预设条件时，提拉所述籽晶杆以进行晶体生长。

具体地，通过检测籽晶杆的抖动信息，在满足预设条件时，才会提拉籽晶杆，不会因为籽晶杆抖动剧烈而影响晶体生长。

所述抖动信息位于预设抖动范围内，预设抖动范围可以根据需要设置。预设抖动范围可以设置有多个，例如，可以是针对幅度设置预设抖动幅度范围，还可以是针对频率设置预设抖动频率范围。第一抖动信息、第二抖动信息、抖动幅度均需要位于预设抖动范围内，抖动频率需要位于预设抖动频率范围内。

基于上述任一实施例的籽晶杆抖动检测装置的检测方法以及晶体生长方法，本发明还提供了一种籽晶杆抖动检测系统的实施例。

本发明的籽晶杆抖动检测系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述检测方法的步骤或上述任一实施例所述晶体生长方法的步骤。

基于上述任一实施例的籽晶杆抖动检测装置的检测方法以及晶体生长方法，本发明还提供了一种计算机可读存储介质的实施例。

本发明的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述检测方法的步骤或上述任一实施例所述晶体生长方法的步骤。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其特征在于，所述籽晶杆抖动检测装置包括：

晶体生长装置，所述晶体生长装置内设置有籽晶杆，所述晶体生长装置上设置有第一窗口和第二窗口；

激光器，所述激光器位于所述晶体生长装置外所述第一窗口对应位置；

接收器，所述接收器位于所述晶体生长装置外所述第二窗口对应位置；

其中，所述激光器发出的激光可依次经过所述第一窗口、所述籽晶杆、所述第二窗口并被所述接收器接收；所述激光器发出激光在所述籽晶杆处的激光光斑的直径大于所述籽晶杆的直径；

所述检测方法包括步骤：

控制所述激光器发出激光，并通过所述接收器得到所述籽晶杆对应的光斑图像序列；所述光斑图像序列中的光斑图像为所述籽晶杆一个振动周期内的光斑图像，所述光斑图像序列包括第一光斑图像和第二光斑图像；

根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息。

2.根据权利要求1所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其特征在于，所述第一光斑图像包括：第一光斑图像数据和第一籽晶杆图像数据，所述第二光斑图像包括：第二光斑图像数据和第二籽晶杆图像数据；所述抖动信息包括：第一抖动信息；

所述根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息，包括：

根据所述第一光斑图像数据和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第一坐标信息；

根据所述第二光斑图像数据和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第二坐标信息；

根据所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述籽晶杆的第一抖动信息。

3.根据权利要求2所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其特征在于，所述第一坐标信息包括：所述籽晶杆的第一上端坐标信息、所述籽晶杆的第一上端宽度信息、所述籽晶杆的第一下端坐标信息以及所述籽晶杆的第一下端宽度信息；所述第二坐标信息包括：所述籽晶杆的第二上端坐标信息、所述籽晶杆的第二上端宽度信息、所述籽晶杆的第二下端坐标信息以及所述籽晶杆的第二下端宽度信息；所述第一抖动信息包括：第一水平抖动信息和第一垂直抖动信息；所述第一水平抖动信息为所述籽晶杆平行于所述激光的方向的抖动信息，所述第一垂直抖动信息为所述籽晶杆垂直于所述激光的方向的抖动信息；

所述根据所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述籽晶杆的第一抖动信息，包括：

根据所述第一上端宽度信息、所述第一下端宽度信息、所述第二上端宽度信息以及所述第二下端宽度信息，确定所述第一水平抖动信息；

根据所述第一上端坐标信息、所述第一下端坐标信息、所述第二上端坐标信息以及所述第二下端坐标信息，确定所述第一垂直抖动信息。

4.根据权利要求3所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其特征在于，所述第一上端坐标信息包括：第一上端极径信息和第一上端极角信息，所述第一下端坐标信息包括：第一下端极径信息和第一下端极角信息；

所述根据所述第一光斑图像数据和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第一坐标信息，包括：

根据所述第一光斑图像数据，确定所述第一光斑图像的极点信息；

根据所述第一光斑图像的极点信息和所述第一籽晶杆图像数据，确定所述第一上端极径信息、所述第一上端极角信息、所述第一下端极径信息以及所述第一下端极角信息；

所述第二上端坐标信息包括：第二上端极径信息和第二上端极角信息，所述第二下端坐标信息包括：第二下端极径信息和第二下端极角信息；

所述根据所述第二光斑图像数据和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第二坐标信息，包括：

根据所述第二光斑图像数据，确定所述第二光斑图像的极点信息；

根据所述第二光斑图像的极点信息和所述第二籽晶杆图像数据，确定所述第二上端极径信息、所述第二上端极角信息、所述第二下端极径信息以及所述第二下端极角信息。

5.根据权利要求2所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其特征在于，所述光斑图像序列还包括第三光斑图像；所述第三光斑图像包括：第三光斑图像数据和第三籽晶杆图像数据；所述抖动信息还包括第二抖动信息；

所述根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息，还包括：

根据所述第三光斑图像数据和所述第三籽晶杆图像数据，确定所述籽晶杆的第三坐标信息；

根据所述第二坐标信息和所述第三坐标信息，确定所述籽晶杆的第二抖动信息。

6.根据权利要求5所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法，其特征在于，所述抖动信息还包括抖动幅度和/或抖动频率；

所述根据所述光斑图像序列，确定所述籽晶杆的抖动信息，还包括：

获取所述第一光斑图像对应的第一时刻，所述第二光斑图像对应的第二时刻，所述第三光斑图像对应的第三时刻；

根据所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻，确定所述籽晶杆的抖动幅度；和/或，

根据所述第一坐标信息、所述第二坐标信息、所述第三坐标信息、所述第一时刻、所述第二时刻以及所述第三时刻，确定所述籽晶杆的抖动频率。

7.一种晶体生长方法，其特征在于，应用于籽晶杆抖动检测装置，所述籽晶杆抖动检测装置包括：

晶体生长装置，所述晶体生长装置内设置有籽晶杆，所述晶体生长装置上设置有第一窗口和第二窗口；

激光器，所述激光器位于所述晶体生长装置外所述第一窗口对应位置；

接收器，所述接收器位于所述晶体生长装置外所述第二窗口对应位置；

其中，所述激光器发出的激光可依次经过所述第一窗口、所述籽晶杆、所述第二窗口并被所述接收器接收；所述激光器发出激光在所述籽晶杆处的激光光斑的直径大于所述籽晶杆的直径；

所述晶体生长方法包括步骤：

当晶体生长时，采用如权利要求1-6任意一项所述的籽晶杆抖动检测装置的检测方法得到籽晶杆的抖动信息。

8.根据权利要求7所述的晶体生长方法，其特征在于，所述晶体生长方法还包括：

当所述抖动信息满足预设条件时，提拉所述籽晶杆以进行晶体生长；其中，所述预设条件为所述抖动信息位于预设抖动范围内。

9.一种籽晶杆抖动检测系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述检测方法的步骤或权利要求7至8中任一项所述晶体生长方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述检测方法的步骤或权利要求7至8中任一项所述晶体生长方法的步骤。

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