CN114351246A - 单晶硅棒的直径调整方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种单晶硅棒的直径调整方法、装置、电子设备及存储介质。单晶硅棒的直径调整方法包括：获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径，所述测量直径由抛光机测量得到；基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。本申请实施例中，一方面，基于调整后的目标校准直径对第二单晶硅棒进行等径校准的准确度更高，从而能够降低第二单晶硅棒的实际直径与目标生产直径的误差；另一方面，利用抛光机测量得到的测量直径的准确度更高，使得基于测量直径计算得到的实际直径的准确度更高，进而调整的目标校准直径的准确度更高。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种单晶硅棒的直径调整方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
单晶硅作为一种半导体材料，主要用于光伏和半导体领域。大部分的半导体单晶硅采用CZ(Czochralski)直拉法制造。
直拉法生产过程中，首先将多晶硅原料放入石英坩埚中加热至熔融状态，液面上方通过提拉索悬吊一根单晶硅籽晶，籽晶下降至与液面接触，当温度合适时，籽晶与熔体达到热平衡，液面会在表面张力的支撑下，吸附在籽晶下方；籽晶旋转并缓慢向上提升，吸附熔体也会随之向上运动，从而形成过冷状态，具有过冷态的硅原子会顺着籽晶的排列结构在固液交界面上形成规则的结晶体。在籽晶下端依次进行引晶、放肩、转肩、等径及收尾，若整个生长环境稳定，就可以周而复始地在之前形成的单晶体上继续结晶，最终形成一根圆柱形的单晶硅棒。拉制完成一根单晶硅棒后，石英坩埚内还会剩余一部分硅料，这时就会通过二次加料器再次往石英坩埚内加料，实现连续拉晶，从而每台单晶炉可以拉制多个单晶硅棒。
在单晶硅生长过程中，为了保证直径的变化在允许范围内，通常需要对等径阶段的单晶硅棒进行等径校准。在等径校准过程中，基于目标生产直径设置目标校准直径，对单晶硅棒进行直径测量，然后基于测量得到的直径和目标校准直径进行直径校准。
由于单晶炉内部处于高温负压的工作状态，常规的测量方法无法对炉内的晶体直径直接进行测量。通常情况下，在晶体生长过程中，单晶硅棒和溶液的固液界面会形成一个高亮的光环，通过测量该光环的直径，可以基于该光环的直径计算得到单晶硅棒的直径。
现有技术中，通常通过CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)采集单晶炉内部的图像，基于该图像计算光环的直径。但是，由于CCD的安装位置、热场部件、液面温度等因素，会导致计算得到的直径不准确，进而导致等径校准不准确，造成单晶硅棒的实际直径与目标生产直径误差较大。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提出了一种单晶硅棒的直径调整方法、装置、电子设备及存储介质，用以提高等径校准的准确度，降低单晶硅棒的实际直径与目标生产直径的误差。
根据本申请的实施例的一个方面，提供了一种单晶硅棒的直径调整方法，所述方法包括：
获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径；所述测量直径由抛光机测量得到；
基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，包括：获取所述第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径；所述基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径，包括：从所述多个测量直径中，筛选出与所述目标生产直径之间的差值位于预设的第一误差范围内的测量直径；将筛选出的测量直径的平均值，确定为所述第一单晶硅棒的实际直径。
可选地，所述获取所述第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径，包括：获取所述第一单晶硅棒被切断后去掉头部和尾部后的中间段上不同位置的多个测量直径。
可选地，所述基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：获取所述第一单晶硅棒对应的第一比例，基于所述实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例，计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例；所述第一比例和所述第二比例均表示每单位长度对应的像素值；基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述基于所述实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例，计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例，包括：按照所述第一比例与所述目标生产直径的乘积和所述第二比例与所述实际直径的乘积相等的原则，计算所述第二比例。
可选地，所述基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：在所述第一比例与所述第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围时，基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：生成包含所述第二比例的第一任务信息，将所述第一任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉，以使所述单晶炉将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径；生成包含所述目标校准直径的第二任务信息，将所述第二任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉。
可选地，所述获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，包括：将所述第二单晶硅棒之前第N个单晶硅棒作为所述第一单晶硅棒，获取所述第一单晶硅棒的测量直径；其中，N为大于等于1的正整数。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种单晶硅棒的直径调整装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径；
计算模块，用于基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径；所述测量直径由抛光机测量得到；
调整模块，用于基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述获取模块，具体用于获取所述第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径；所述计算模块包括：直径筛选单元，用于从所述多个测量直径中，筛选出与所述目标生产直径之间的差值位于预设的第一误差范围内的测量直径；直径计算单元，用于将筛选出的测量直径的平均值，确定为所述第一单晶硅棒的实际直径。
可选地，所述获取模块，具体用于获取所述第一单晶硅棒被切断后去掉头部和尾部后的中间段上不同位置的多个测量直径。
可选地，所述调整模块包括：比例计算单元，用于获取所述第一单晶硅棒对应的第一比例，基于所述实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例，所述第一比例和所述第二比例均表示每单位长度对应的像素值；直径调整单元，用于基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述比例计算单元，具体用于按照所述第一比例与所述目标生产直径的乘积和所述第二比例与所述实际直径的乘积相等的原则，计算所述第二比例。
可选地，所述直径调整单元，具体用于在所述第一比例与所述第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围时，基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述直径调整单元包括：第一推送子单元，用于生成包含所述第二比例的第一任务信息，将所述第一任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉，以使所述单晶炉将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述直径调整单元包括：第二推送子单元，用于将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径；生成包含所述目标校准直径的第二任务信息，将所述第二任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉。
可选地，所述获取模块，具体用于将所述第二单晶硅棒之前第N个单晶硅棒作为所述第一单晶硅棒，获取所述第一单晶硅棒的测量直径；其中，N为大于等于1的正整数。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个计算机可读存储介质；当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一项所述的单晶硅棒的直径调整方法。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一项所述的单晶硅棒的直径调整方法。
本申请实施例中，获取由抛光机测量得到的已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径，基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。由此可知，本申请实施例中，一方面，基于第一单晶硅棒的实际直径和目标生产直径，调整第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，考虑到了实际直径和目标生产直径之间的误差对等径校准过程产生的影响，基于调整后的目标校准直径对第二单晶硅棒进行等径校准的准确度更高，从而能够降低第二单晶硅棒的实际直径与目标生产直径的误差；另一方面，由于抛光机的自动检测精度较高，因此利用抛光机测量得到的测量直径的准确度更高，使得基于测量直径计算得到的实际直径的准确度更高，进而基于实际直径和目标生产直径调整的目标校准直径的准确度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的一种单晶硅棒的直径调整方法的步骤流程图。
图2是本申请实施例的一种单晶硅棒的直径调整方法的流程示意图。
图3是本申请实施例的一种单晶硅棒的直径调整装置的结构框图。
图4是本申请实施例的另一种单晶硅棒的直径调整装置的结构框图。
图5是本申请实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请的实施例中的附图，对本申请的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参照图1，示出了本申请实施例的一种单晶硅棒的直径调整方法的步骤流程图。
如图1所示，单晶硅棒的直径调整方法可以包括以下步骤：
步骤101，获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径。
在实现中，可以通过人工利用游标卡尺测量第一单晶硅棒的实际直径，但是，由于个人差异等原因，人工测量得到的实际直径的准确率难以保证。
在实际生产过程中，单晶生产车间会根据生产订单的需求，使用单晶炉拉制出符合规格尺寸的单晶硅棒，拉制完成的单晶硅棒会流入到机械加工车间进行机械加工制程。在机械加工制程中对拉制完成的单晶硅棒进行加工，加工过程包括切断(将一整根单晶硅棒切成N段)，切方(将切成段后的单晶硅棒由圆形切割成长方体，长方体四个角保留整部分圆形)，抛光(将长方体表面进行表面抛光处理)。其中，在抛光机进行抛光作业前，抛光机可以通过接触式探针测量出单晶硅棒的测量直径。
因此，本申请实施例中，在第一单晶硅棒拉制完成后，抛光机可以通过接触式探针测量出第一单晶硅棒的测量直径。在计算第一单晶硅棒的实际直径时，可以获取由抛光机测量得到的第一单晶硅棒的测量直径，然后基于第一单晶硅棒的测量直径计算第一单晶硅棒的实际直径。抛光机的监测精度较高，因此通过该种方式计算得到的实际直径的准确度更高。
步骤102，基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
目标生产直径是指生产订单中规定的期望达到的目标直径。
目标校准直径是指在等径校准阶段对直径进行校准时参照的目标直径。
目标校准直径是由人工根据目标生产直径以及对应的比例计算并输入单晶炉的。该比例表示每单位长度(比如1毫米mm)对应的像素值，因此目标校准直径表示的是目标生产直径对应的像素值。通常情况下，为了防止等径过程中拉制出的直径偏小，导致后端切方工序无法加工出方棒，通常单晶炉设定的目标校准直径会比目标生产直径大上几毫米(比如1-2mm)。
由于第一单晶硅棒经过等径校准过程后的实际直径与目标生产直径之间可能存在一定误差，因此可以基于第一单晶硅棒的实际直径和预设的目标生产直径之间的差异情况，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，以便在等径校准过程中基于调整后的目标校准直径对直径进行校准，从而使第二单晶硅棒的实际直径更加接近目标生产直径。
本方案可以适用于CZ直拉法，也可以适用于RCZ(多次装料拉晶)法，还可以适用于CCZ(连续拉晶)法。
本申请实施例中，一方面，基于第一单晶硅棒的实际直径和目标生产直径，调整第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，考虑到了实际直径和目标生产直径之间的误差对等径校准过程产生的影响，基于调整后的目标校准直径对第二单晶硅棒进行等径校准的准确度更高，从而能够降低第二单晶硅棒的实际直径与目标生产直径的误差；另一方面，由于抛光机的自动检测精度较高，因此利用抛光机测量得到的测量直径的准确度更高，使得基于测量直径计算得到的实际直径的准确度更高，进而基于实际直径和目标生产直径调整的目标校准直径的准确度更高。
参照图2，示出了本申请实施例的一种单晶硅棒的直径调整方法的流程示意图。
如图2所示，单晶硅棒的直径调整方法可以包括以下步骤：
步骤201，抛光机获取第一单晶硅棒的测量相关数据。
抛光机通过接触式探针对已拉制完成的第一单晶硅棒进行直径测量，得到第一单晶硅棒的测量直径。
可选地，第一单晶硅棒的测量直径可以包括第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径。
每个单晶硅棒具有唯一编号(比如该编号可以为10位等)。在机械加工制程中，会对第一单晶硅棒进行切断，得到多段单晶硅棒，并按照切断的顺序对各段单晶硅棒进行编号(比如该编号可以为13位等，其中前10位为第一单晶硅棒的编号，后3位表示该段单晶硅棒的顺序号)。
在一种可选实施方式中，抛光机可以针对切断后得到的每段单晶硅棒分别进行直径测量。在测量过程中，针对切断后得到的任意一段单晶硅棒，抛光机可以对该段单晶硅棒上不同位置的直径进行测量，每个位置可以得到一个测量直径，从而得到该段单晶硅棒上不同位置的多个测量直径。在直径测量完成后，抛光机可以将第一单晶硅棒的编号，切断后得到的各段单晶硅棒的编号，切断后得到的各段单晶硅棒上不同位置的多个测量直径等信息，确定为第一单晶硅棒的测量相关数据。抛光机可以将测量相关数据保存至抛光机数据库。
在另一种可选实施方式中，抛光机可以针对切断前的整根第一单晶硅棒进行直径测量。在测量过程中，针对抛光机可以对切断前的整根第一单晶硅棒上不同位置的直径进行测量，每个位置可以得到一个测量直径，从而得到该第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径。在直径测量完成后，抛光机可以将第一单晶硅棒的编号，切断前的整根第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径等信息，确定为第一单晶硅棒的测量相关数据。抛光机可以将测量相关数据保存至抛光机数据库。
步骤202，抛光机将第一单晶硅棒的测量相关数据记录到的第一表格。
单晶中控数据库中存储有第一表格(可以命名为MES_polishing)，该第一表格用于记录各生产车间产生的相关数据。
机械加工车间的抛光机会在直径测量完成后获取第一单晶硅棒的测量相关数据，并将第一单晶硅棒的测量相关数据记录到第一表格。
单晶生产车间会获取拉制第一单晶硅棒的过程中产生的第一单晶硅棒的拉制相关数据，并将第一单晶硅棒的拉制相关数据记录到第一表格。第一单晶硅棒的拉制相关数据可以包括但不限于：用于拉制第一单晶硅棒的单晶炉的编号，第一单晶硅棒的编号，目标生产直径(同一台单晶炉拉制的第一单晶硅棒和第二单晶硅棒的目标生产直径相同)，第一单晶硅棒的目标校准直径(像素值)，第一单晶硅棒对应的第一比例，等等。其中，第一比例表示每单位长度对应的像素值。如果第一单晶硅棒为该台单晶炉拉制的第一根单晶硅棒，则第一比例可以为根据实际经验预设的初始比例。
可以理解的是，其他车间也会将生产过程中产生的相关数据记录到第一表格，本实施例对此不再详细论述。
步骤203，直径管控系统从第一表格抓取校准相关数据写入第二表格。
由于第一表格中记录的数据量较大，而直径管控系统在进行直径调整时所需的校准相关数据为第一表格中的部分数据，因此，直径管控系统可以实时或定时从第一表格中抓取自身所需的校准相关数据，并将校准相关数据写入第二表格(可以命名为puller_base_info)。后续在进行直径调整时从第二表格中读取数据即可。
在一种可选实施方式中，对应于上述抛光机针对切断后得到的每段单晶硅棒分别进行直径测量的情况，在对第二单晶硅棒进行直径调整时，第二单晶硅棒对应的校准相关数据可以包括但不限于：用于拉制第一单晶硅棒的单晶炉的编号，第一单晶硅棒的编号，目标生产直径，第一单晶硅棒的目标校准直径，第一单晶硅棒对应的第一比例，切断后得到的各段单晶硅棒的编号，切断后得到的各段单晶硅棒上不同位置的多个测量直径，等等。
在另一种可选实施方式中，对应于上述抛光机可以切断前的整根第一单晶硅棒进行直径测量情况，在对第二单晶硅棒进行直径调整时，第二单晶硅棒的校准相关数据可以包括但不限于：用于拉制第一单晶硅棒的单晶炉的编号，第一单晶硅棒的编号，目标生产直径，第一单晶硅棒的目标校准直径，第一单晶硅棒对应的第一比例，切断前的整根第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径，等等。
步骤204，直径管控系统识别到第二单晶硅棒在单晶炉中进入放肩阶段。
步骤205，直径管控系统从第二表格读取第二单晶硅棒的校准相关数据。
直径管控系统的任务中心识别到即将拉制的第二单晶硅棒在单晶炉中进入放肩阶段后，可以从第二表格中读取第二单晶硅棒的校准相关数据。
步骤206，直径管控系统计算第一单晶硅棒的实际直径。
直径管控系统可以基于第一单晶硅棒的测量直径，计算第一单晶硅棒的实际直径。
在一种可选实施方式中，对应于上述抛光机针对切断后得到的每段单晶硅棒分别进行直径测量的情况，可以获取切断后得到的各段单晶硅棒上不同位置的多个测量直径，并从获取到的多个测量直径中筛选出与目标生产直径之间的差值位于预设的第一误差范围内的测量直径，将筛选出的测量直径的平均值，确定为所述第一单晶硅棒的实际直径。
进一步地，考虑到单晶硅棒在头部会存在液口距补偿时期，该时期的直径误差较大，在尾部直径会慢慢缩小，该部分的直径也存在一定误差，因此可以获取第一单晶硅棒被切断后去掉头部和尾部后的中间段上不同位置的多个测量直径。
通常情况下，对整根单晶硅棒切断得到的第1段单晶硅棒之后，可以认为已经结束了等径头部液口距补偿时期，因此可以将切断后得到的第1段单晶硅棒作为头部，而在切断后得到的第3段单晶硅棒之后的部分可以认为是尾部。因此，可以将被切断后得到的第2段单晶硅棒和第3段单晶硅棒作为去掉头部和尾部后的中间段。具体地，可以获取第一单晶硅棒被切断后得到的第2段单晶硅棒上不同位置的多个测量直径和第3段单晶硅棒上不同位置的多个测量直径。第2段单晶硅棒和第3段单晶硅棒通常覆盖长度1000mm左右的位置，通过实验证明1000mm左右的直径稳定性较好，因此第2段单晶硅棒和第3段单晶硅棒对应的测量直径的准确度更高。
另外，如果第一单晶硅棒被切断后只得到了2段单晶硅棒，则可能无法覆盖长度1000mm左右的位置，针对该种情况，可以不利用该第一单晶硅棒进行直径调整。可以理解的是，在第一单晶硅棒被切断得到至少3段单晶硅棒的情况下，利用该第一单晶硅棒进行直径调整。
在另一种可选实施方式中，对应于上述抛光机可以切断前的整根第一单晶硅棒进行直径测量情况，可以获取切断前的整根第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径，并从获取到的多个测量直径中筛选出与目标生产直径之间的差值位于预设的第一误差范围内的测量直径，将筛选出的测量直径的平均值，确定为所述第一单晶硅棒的实际直径。
对于上述的第一误差范围，可以根据实际经验设置任意适用的数值，本申请实施例对此不做限制。
步骤207，直径管控系统计算第二单晶硅棒对应的第二比例。
在计算第一单晶硅棒的实际直径后，直径管控系统基于第一单晶硅棒的实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
首先，直径管控系统获取所述第一单晶硅棒对应的第一比例，基于所述第一单晶硅棒的实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例，计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例。第二比例表示每单位长度对应的像素值。
可选地，直径管控系统可以按照所述第一比例与所述目标生产直径的乘积和所述第二比例与所述第一单晶硅棒的实际直径的乘积相等的原则，计算所述第二比例。
具体地，根据如下公式一：
第一比例×目标生产直径＝第二比例×实际直径公式一
可以推算出如下公式二：
第二比例＝第一比例×目标生产直径/实际直径公式二
步骤208，直径管控系统判断第一比例与第二比例之间的差值是否超出预设的第二误差范围。若是，则执行步骤209；若否，则执行步骤210。
然后，直径管控系统基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，直径管控系统可以判断第一比例与第二比例之间的差值是否超出预设的第二误差范围。在所述第一比例与所述第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围时，基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。在所述第一比例与所述第二比例之间的差值超未出预设的第二误差范围时，暂时不会基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
对于上述的第二误差范围，可以根据实际经验设置任意适用的数值，本申请实施例对此不做限制。
步骤209，直径管控系统产生直径管控任务。
在一种可选实施方式中，在第一比例与第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围的情况下，直径管控系统可以生成第一任务信息，将第一任务信息推送到中控系统的任务栏。中控系统的控制人员确认任务栏的第一任务信息后，再通过中控系统的任务栏将所述第一任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉的任务栏。第一任务信息可以包括但不限于：第一单晶硅棒的实际直径，第二单晶硅棒对应的第二比例，等等。
用于拉制第二单晶硅棒的单晶炉根据第一任务信息，在第二单晶硅棒进入等径阶段之前，将第二比例与目标生产直径的乘积确定为第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，并输入第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，以便在等径校准时基于该目标校准直径对第二单晶硅棒的直径进行校准，使得拉制完成的第二单晶硅棒的实际直径更接近生产目标直径。
在另一种可选实施方式中，在第一比例与第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围的情况下，直径管控系统可以将第二比例与目标生产直径的乘积确定为第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，并生成第二任务信息，将第二任务信息推送到中控系统的任务栏。中控系统的控制人员确认任务栏的第二任务信息后，再通过中控系统的任务栏将所述第二任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉的任务栏。第二任务信息可以包括但不限于：第一单晶硅棒的实际直径，第二单晶硅棒对应的第二比例，第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，等等。
用于拉制第二单晶硅棒的单晶炉根据第二任务信息，在第二单晶硅棒进入等径阶段之前，输入第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，以便在等径校准时基于该目标校准直径对第二单晶硅棒的直径进行校准，使得拉制完成的第二单晶硅棒的实际直径更接近生产目标直径。
步骤210，直径管控系统不产生直径管控任务。
在所述第一比例与所述第二比例之间的差值未超出预设的第二误差范围的情况下，直径管控系统不生成任务信息，在第二单晶硅棒进入等径阶段之前，将第一比例与目标生产直径的乘积确定为第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，并输入第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，以便在等径校准时基于该目标校准直径对第二单晶硅棒的直径进行校准。
如果采用人工通过游标卡尺测量实际直径，之后通过邮件、电话、微信等手段将实际直径发送或告知相关单晶炉的方式，由于个人差异等原因导致准确率、均一性难以保证，并且线下操作的方式不便于生产管理。
本申请实施例中，可以将第二单晶硅棒之前第N个单晶硅棒作为第一单晶硅棒。其中，N为大于等于1的正整数。
在一种可选实施方式中，考虑到经过连续的直径调整，第二单晶硅棒的前一个单晶硅棒的实际直径可能更接近目标生产直径，因此为了进一步提高计算准确度，可以将第二单晶硅棒之前第一个单晶硅棒作为第一单晶硅棒，利用第二单晶硅棒之前第一个单晶硅棒的实际直径对第二单晶硅棒的目标校准直径进行调整。
在另一种可选实施方式中，考虑到第二单晶硅棒之前第一个单晶硅棒在拉制完成后，还需要经过抛光测量，才可以计算得到第一单晶硅棒的实际直径，因此为了提高处理效率，避免对第二单晶硅棒之前第一个单晶硅棒的等待时间，可以将第二单晶硅棒之前第二个单晶硅棒作为第一单晶硅棒，利用第二单晶硅棒之前第二个单晶硅棒的实际直径对第二单晶硅棒的目标校准直径进行调整。
本申请实施中，通过抛光机测量单晶硅棒的直径，并将测量得到的数据上传到单晶中控数据库内，直径管控系统会根据抛光机测量的数据计算得到实际直径，抛光机采集的直径数据更精确，检测精度可以达到±0.002mm。直径管控系统通过实际直径计算得到第二比例，如果第一比例和第二比例的偏差大于预设的误差范围，则产生任务，将任务信息推送到中控系统任务栏，再由中控系统推送到对应的单晶炉。通过以上过程，直径管控系统能实时反馈已拉制完成的单晶硅棒的实际直径，让员工能时刻了解拉制的直径情况，及时调整即将拉直的直径设定参数，实现了单晶炉能够更准确地调整目标校准直径，减少拉粗浪费和拉细不合格产量的占比，降低了企业生产成本。直径管控系统可以从数据库导出推送的信息，通过对推送的信息进行大数据分析，能得出目前车间整体管控情况，为未来生产提供决策依据。
参照图3，示出了本公开实施例的一种单晶硅棒的直径调整装置的结构框图。
如图3所示，单晶硅棒的直径调整装置可以包括以下模块：
获取模块301，用于获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径；
计算模块302，用于基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径；所述测量直径由抛光机测量得到；
调整模块303，用于基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
参照图4，示出了本公开实施例的一种单晶硅棒的直径调整装置的结构框图。
如图4所示，单晶硅棒的直径调整装置可以包括以下模块：
获取模块401，用于获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径；
计算模块402，用于基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径；所述测量直径由抛光机测量得到；
调整模块403，用于基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述获取模块401，具体用于获取所述第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径；所述计算模块402包括：直径筛选单元4021，用于从所述多个测量直径中，筛选出与所述目标生产直径之间的差值位于预设的第一误差范围内的测量直径；直径计算单元4022，用于将筛选出的测量直径的平均值，确定为所述第一单晶硅棒的实际直径。
可选地，所述获取模块401，具体用于获取所述第一单晶硅棒被切断后去掉头部和尾部后的中间段上不同位置的多个测量直径。
可选地，所述调整模块403包括：比例计算单元4031，用于获取所述第一单晶硅棒对应的第一比例，基于所述实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例，所述第一比例和所述第二比例均表示每单位长度对应的像素值；直径调整单元4032，用于基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述比例计算单元4031，具体用于按照所述第一比例与所述目标生产直径的乘积和所述第二比例与所述实际直径的乘积相等的原则，计算所述第二比例。
可选地，所述直径调整单元4032，具体用于在所述第一比例与所述第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围时，基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述直径调整单元4032包括：第一推送子单元，用于生成包含所述第二比例的第一任务信息，将所述第一任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉，以使所述单晶炉将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
可选地，所述直径调整单元4032包括：第二推送子单元，用于将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径；生成包含所述目标校准直径的第二任务信息，将所述第二任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉。
可选地，所述获取模块401，具体用于将所述第二单晶硅棒之前第N个单晶硅棒作为所述第一单晶硅棒，获取所述第一单晶硅棒的测量直径；其中，N为大于等于1的正整数。
本申请实施例中，一方面，基于第一单晶硅棒的实际直径和目标生产直径，调整第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，考虑到了实际直径和目标生产直径之间的误差对等径校准过程产生的影响，基于调整后的目标校准直径对第二单晶硅棒进行等径校准的准确度更高，从而能够降低第二单晶硅棒的实际直径与目标生产直径的误差；另一方面，由于抛光机的自动检测精度较高，因此利用抛光机测量得到的测量直径的准确度更高，使得基于测量直径计算得到的实际直径的准确度更高，进而基于实际直径和目标生产直径调整的目标校准直径的准确度更高。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在本申请的实施例中，还提供了一种电子设备。该电子设备可以包括一个或多个处理器，以及其上存储有指令的一个或多个计算机可读存储介质，指令例如应用程序。当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行上述任一实施例的单晶硅棒的直径调整方法。
参照图5，示出了本申请实施例的一种电子设备结构的示意图。如图5所示，电子设备包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504。其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。
存储器503，用于存放计算机程序。
处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现上述任一实施例的单晶硅棒的直径调整方法。
通信接口502用于上述终端与其他设备之间的通信。
上述提到的通信总线504可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
上述提到的处理器501可以包括但不限于：中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)、数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，等等。
上述提到的存储器503可以包括但不限于：只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、光盘只读储存器(Compact DiscReadOnly Memory，简称CD-ROM)、电可擦可编程只读存储器(Electronic ErasableProgrammable ReadOnly Memory，简称EEPROM)、硬盘、软盘、闪存，等等。
在本申请的实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序可由电子设备的处理器执行，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一实施例所述的单晶硅棒的直径调整方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM、RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (12)
1.一种单晶硅棒的直径调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径；所述测量直径由抛光机测量得到；
基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，包括：获取所述第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径；
所述基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径，包括：
从所述多个测量直径中，筛选出与所述目标生产直径之间的差值位于预设的第一误差范围内的测量直径；
将筛选出的测量直径的平均值，确定为所述第一单晶硅棒的实际直径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一单晶硅棒上不同位置的多个测量直径，包括：
获取所述第一单晶硅棒被切断后去掉头部和尾部后的中间段上不同位置的多个测量直径。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：
获取所述第一单晶硅棒对应的第一比例，基于所述实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例，计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例；所述第一比例和所述第二比例均表示每单位长度对应的像素值；
基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际直径、所述目标生产直径和所述第一比例，计算所述第二单晶硅棒对应的第二比例，包括：
按照所述第一比例与所述目标生产直径的乘积和所述第二比例与所述实际直径的乘积相等的原则，计算所述第二比例。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：
在所述第一比例与所述第二比例之间的差值超出预设的第二误差范围时，基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：
生成包含所述第二比例的第一任务信息，将所述第一任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉，以使所述单晶炉将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二比例调整所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径，包括：
将所述第二比例与所述目标生产直径的乘积，确定为所述第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径；
生成包含所述目标校准直径的第二任务信息，将所述第二任务信息推送至用于拉制所述第二单晶硅棒的单晶炉。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径，包括：
将所述第二单晶硅棒之前第N个单晶硅棒作为所述第一单晶硅棒，获取所述第一单晶硅棒的测量直径；其中，N为大于等于1的正整数。
10.一种单晶硅棒的直径调整装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取已拉制完成的第一单晶硅棒的测量直径；
计算模块，用于基于所述测量直径计算所述第一单晶硅棒的实际直径；所述测量直径由抛光机测量得到；
调整模块，用于基于所述实际直径和预设的目标生产直径，调整即将拉制的第二单晶硅棒在等径校准时的目标校准直径。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个计算机可读存储介质；
当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至9任一项所述的单晶硅棒的直径调整方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至9任一项所述的单晶硅棒的直径调整方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220415 |
|
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