CN115418710A - 单晶全自动降籽晶熔接方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及直拉单晶技术领域,具体涉及一种单晶全自动降籽晶熔接方法、装置及电子设备。一种单晶全自动降籽晶熔接方法,应用于全自动单晶炉,包括:响应于用户的降籽晶熔接操作请求;获取液面温度值,当所述液面温度值小于或等于预设降籽晶液面温度值,基于预设降籽晶数值表配置籽晶的位置、转速和预热时间;当所述液面温度值到达预设熔接液面温度范围,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作,所述预设熔接液面温度值小于所述预设降籽晶液面温度值。本申请实现籽晶熔接全过程高度自动化,增强熔接效果的一致性。
Description
技术领域
本申请涉及直拉单晶技术领域,具体涉及一种单晶全自动降籽晶熔接方法、装置及电子设备。
背景技术
直拉单晶生长过程主要包括拆清、熔料、熔接、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径、收尾、停炉工步,熔接时需要将籽晶降至液面与硅熔液接触。
目前,在单晶制作流程中,工作人员手动下降籽晶,手动控制籽晶接触液面,肉眼观察熔接效果,待熔接完成后,系统降低加热器功率,工作人员根据主观经验设定引晶液温,系统调整加热器功率至设定的引晶功率,在引晶棱点与液温达标后,开始自动引晶。
针对上述相关技术,发明人认为目前的熔接方法自动化程度偏低,熔接效果一致性差。
发明内容
为了解决熔接过程的自动化程度偏低,熔接效果一致性差的问题,本申请提供一种单晶全自动降籽晶熔接方法、装置及电子设备。
在本申请的第一方面提供了一种单晶全自动降籽晶熔接方法,应用于全自动单晶炉,包括:
响应于用户的降籽晶熔接操作请求;
获取液面温度值,当所述液面温度值小于或等于预设降籽晶液面温度值,基于预设降籽晶数值表配置籽晶的预热位置、转速和预热时间;
当所述液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作,所述预设熔接液面温度值小于所述预设降籽晶液面温度值。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉响应于用户的降籽晶熔接操作,检测液面温度值,当液面温度值符合预设降籽晶液面温度值标准,设置籽晶的预热位置、转速和预热时间,让籽晶有充足的预热过程。籽晶预热完成后,在液面温度值降至熔接液面温度值时,配置籽晶的合理熔接位置,开始熔接。实现全过程高度自动化,降低人工成本,增强熔接效果的一致性。
可选的,所述全自动单晶炉包括加热器,所述获取液面温度值,当所述液面温度值小于或等于预设降籽晶液面温度值,基于预设降籽晶数值表配置籽晶的位置、转速和预热时间包括:
若所述液面温度值大于预设降籽晶液面温度值,所述全自动单晶炉根据降籽晶液面温度值偏差降低所述加热器功率,以降低液面温度,所述降籽晶液面温度值偏差为所述液面温度值和所述预设降籽晶液面温度值的差值;
当所述液面温度值下降至所述预设降籽晶液面温度值及以下,所述全自动单晶炉调整所述加热器功率至熔接功率,下降籽晶,所述熔接功率为初始引晶功率乘以预设熔接功率系数。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉检测到液面温度值高于预设降籽晶液面温度值时,根据液面温度值和预设降籽晶液面温度值的差值降低加热器功率,让液面温度值达到预设降籽晶液面温度值标准,开始下降籽晶,确保籽晶预热的液面温度合适,减少籽晶温度与液面温度温差过大导致籽晶面产生错位的情况。
可选的,当所述液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作包括:
若所述液面温度值大于预设熔接液面温度值,所述全自动单晶炉根据熔接液面温度值偏差降低加热器功率,以降低液面温度,所述熔接液面温度值偏差为所述液面温度值和所述预设熔接液面温度值的差值;
当所述液面温度值等于所述预设熔接液面温度值,所述全自动单晶炉配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉检测到液面温度值高于熔接液面温度值时,根据液面温度值和预设熔接液面温度值的差值调整加热器功率,让液面温度值达到预设熔接液面温度值标准,确保籽晶熔接的温度合适,提高籽晶熔接的成功率。
可选的,所述全自动单晶炉包括加热器,在所述当所述液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作之后还包括:
获取熔接光圈的直径变化趋势,若所述熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉通过检测熔接光圈的直径变化趋势判断籽晶的熔接情况,区别于肉眼观察熔接效果的方法,本方案对熔接情况的判断更加准确。
可选的,获取熔接光圈的直径变化趋势,若所述熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率包括:
若所述熔接光圈的直径数值增大第二预设数值,则所述全自动单晶炉配置籽晶位置至所述预设降籽晶数值表的起始位置,并调整预初始晶功率和初始引晶液面温度值;
当所述初始引晶功率和所述初始引晶液面温度值修正完成,所述全自动单晶炉基于所述预设降籽晶数值表重新配置籽晶的预热位置、转速和预热时间;
若检测到籽晶脱离液面,则所述全自动单晶炉配置籽晶位置至所述降籽晶数值表的起始位置,并调整初始引晶功率和初始引晶液面温度值;
当所述初始引晶功率和所述初始引晶液面温度值修正完成,所述全自动单晶炉基于所述预设降籽晶数值表重新配置籽晶的预热位置、转速和预热时间,配置籽晶的第二熔接位置,所述第二熔接位置低于第一熔接位置。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉检测到熔接光圈的直接增大,体现为熔接液面温度值偏低,结晶速度过快,晶体变粗,则让籽晶离开液面,回到预设降籽晶数值表的起始位置,调整初始引晶功率和初始引晶液面温度值,重新对籽晶进行预热、熔接。全自动单晶炉检测到籽晶脱离液面,体现为熔接液面温度值偏高,将籽晶熔断,则让籽晶回到预设降籽晶数值表的起始位置,调整初始引晶功率和初始引晶液面温度值,重新对籽晶进行预热、熔接,且设置低于第一熔接位置的第二熔接位置,确保籽晶熔接正常,提高籽晶熔接的成功率。
可选的,在所述获取熔接光圈的直径变化趋势,若所述熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率之后还包括:
获取液面温度值,根据所述液面温度值与初始引晶液面温度值的差值调整加热器功率,并检测熔接光圈的出点的数值;
当所述熔接光圈的出点的数值等于预设回温点阈值,则调整加热器功率至初始引晶功率;
当所述熔接光圈的出点的数值等于预设引晶出点阈值,且所述液面温度值等于初始引晶液面温度值,开始引晶,所述引晶出点阈值大于所述回温点阈值。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉结合液面温度值变化情况和熔接光圈的出点情况,引入回温点阈值来判断回温时机,调整加热器功率,控制液面温度,提高调温的准确性,确定更加准确的引晶拉速,提高成晶率。
可选的,当所述熔接光圈的出点的数值等于预设引晶出点阈值,且所述液面温度值等于初始引晶液面温度值,开始引晶之后还包括:
获取从液面引出100毫米晶体使用的时间;
基于所述从液面引出100毫米晶体使用的时间,计算从液面引出100毫米晶体的平均拉速;
若所述平均拉速不在预设标准拉速范围内,则计算出拉速偏差;
若所述拉速偏差在预设的微调范围内,则根据所述拉速偏差调整预设回温点阈值修正系数;
若所述拉速偏差不在所述预设的微调范围内,则根据所述拉速偏差调整预设引晶液温修正系数。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉计算出引晶拉速偏差,根据引晶拉速偏差调整预设的回温点阈值修正系数和预设的引晶液温修正系数,设定新的回温点阈值和引晶液面温度值,通过修正后的回温点阈值确定更加准确的回温时机,从而确定更加准确的引晶拉速,提高成晶率。
可选的,所述全自动单晶炉还包括用于检测籽晶与液面接触情况的CCD相机,所述方法还包括:
在所述CCD相机画面配置籽晶夹夹头的Y轴位置捕捉框,并配置籽晶夹夹头的安全位置坐标,所述Y轴位置捕捉框用于捕捉所述籽晶夹夹头的Y轴位置坐标;
根据所述籽晶夹夹头的Y轴位置坐标,获取籽晶的下降位置情况;
当所述籽晶夹夹头的Y轴位置坐标符合所述籽晶夹夹头的安全位置坐标,则停止下降籽晶。
通过采用上述技术方案,全自动单晶炉在CCD相机画面增设籽晶夹夹头Y轴位置捕捉框,检测籽晶与液面的接触情况;配置籽晶夹夹头安全位置坐标,当籽晶夹夹头的Y轴位置坐标符合籽晶夹夹头的安全位置坐标,全自动单晶炉停止下降籽晶并报警,显示“夹头已到达保护位置”。
在本申请第二方面提供了一种单晶全自动降籽晶熔接装置,应用于上述任意一项所述的方法,包括:
温度值获取模块,用于获取液面温度值;
温度值比较模块,用于比较液面温度值与预设降籽晶液面温度值以及预设熔接液面温度值的大小;
参数配置模块,用于配置籽晶的预热位置、转速、预热时间和熔接位置。
在本申请的第三方面提供了一种电子设备,处理器、存储器、用户接口及网络接口,所述存储器用于存储指令,所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使所述电子设备执行上述任意一项所述的方法。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
全自动单晶炉根据液面温度情况,调整籽晶位置和加热器功率,完成籽晶的预热和熔接过程,实现全过程高度自动化,增强熔接效果的一致性;
引入回温点阈值判断回温时机,当出点达到回温点阈值即开始回温,有效地避免了调温过头的情况,增强调温的准确性和一致性。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的全自动单晶炉的结构示意图;
图2是本申请一实施例的一种单晶全自动降籽晶熔接方法的流程示意图;
图3是本申请一实施例的一种单晶全自动降籽晶熔接装置的模块示意图;
图4是本申请一实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
附图标记说明:1、温度值获取模块;2、温度值比较模块;3、参数配置模块;4、加热器功率调整模块;5、熔接光圈直径变化趋势获取模块;6、熔接光圈的出点检测模块;7、引晶拉速修正模块;8、CCD相机位置调整模块;1000、电子设备;1001、处理器;1002、通信总线;1003、用户接口;1004、网络接口;1005、存储器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中,“例如”用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“例如”旨在以具体方式呈现相关概念。
参照图1,为本申请一实施例提供的全自动单晶炉的结构示意图。
全自动单晶炉包括电子设备1000、加热器和CCD相机。
加热器用于给全自动单晶炉中的熔硅液加热,CCD相机用于检测籽晶与液面的接触情况,并检测熔接光圈的直径变化趋势和熔接光圈的出点的情况。
参照图2,其示出了本申请一实施例提供的一种单晶全自动降籽晶熔接方法的流程示意图。该方法包括如下几个步骤:
步骤S101:响应于用户的降籽晶熔接操作请求。
在本实施例中,工作人员发出降籽晶熔接请求,全自动单晶炉响应降籽晶熔接请求,根据预设参数设置坩埚的液口距和转速,液口距为单晶炉中的导流管的下沿口与单晶炉坩埚中的熔硅液面的距离。在CCD相机画面设置籽晶夹夹头Y轴位置捕捉框,根据籽晶夹夹头在CCD相机画面Y轴上的坐标,判断籽晶和液面的接触情况。
例如,籽晶夹夹头位置到达50%Y轴坐标代表接触液面,籽晶夹夹头到达45%Y轴坐标代表合理熔接位置。
其中,全自动单晶炉在CCD相机画面Y轴上配置有籽晶夹夹头安全位置坐标,当籽晶夹夹头坐标位置到达籽晶夹夹头安全位置坐标,全自动单晶炉停止下降籽晶信号并报警,显示“夹头已到达保护位置”,防止籽晶下降过低导致夹头浸硅。
步骤S102:获取液面温度值,当液面温度值小于或等于预设降籽晶液面温度值,基于预设降籽晶数值表配置籽晶的预热位置、转速和预热时间。
在本实施例中,全自动单晶炉获取液面温度值,根据降籽晶数值表设置籽晶的预热位置、转速和预热时间,完成籽晶的预热过程。
例如,在液面上方30毫米预热3分钟,转速值为8;在液面上方20毫米预热5分钟,转速值为8。对籽晶进行充分预热,防止籽晶预热不够,熔接时籽晶温度偏低导致结晶。
进一步的,当液面温度值高于预设降籽晶液面温度值,则全自动单晶炉根据液面温度值和预设降籽晶液面温度值的差值降低加热器功率,以降低液面温度;当液面温度值下降至预设降籽晶液面温度值或以下,调整加热器功率至熔接功率,下降籽晶,熔接功率为初始引晶功率乘以预设熔接功率系数。确保籽晶预热的液面温度合适,避免籽晶温度与液面温度温差过大导致籽晶面产生错位的情况。
步骤S103:当液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作,预设熔接液面温度值小于预设降籽晶液面温度值。
在本实施例中,籽晶预热完成,全自动单晶炉检测到籽晶下降至指定位置,报警“籽晶定位完成”,当液面温度值等于预设熔接液面温度值后报警“开始熔接”,并基于液面温度自动下降籽晶到合理熔接位置。
进一步地,当全自动单晶炉检测到液面温度值大于预设熔接液面温度值,则计算出当前液面温度值与预设熔接液面温度值的差值,根据差值降低加热器功率,以降低液面温度;检测到液面温度值达标,全自动单晶炉基于液面温度值自动下降籽晶到合理熔接位置,确保籽晶熔接的温度合适,提高籽晶熔接的成功率。
步骤S104:获取熔接光圈的直径变化趋势,若熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率。
在本实施例中,籽晶接触液面时产生光圈,工作人员发出调整CCD相机请求,全自动单晶炉调整CCD相机位置,让熔接光圈居于CCD相机画面Y轴中心,根据CCD相机画面,检测熔接光圈直径变化趋势和熔接光圈的出点情况,判断回温点阈值和引晶出点阈值。若检测到熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则自动降低加热器功率开始调温。例如,预设光圈直径减小0.4毫米即降低加热器功率调温。
进一步地,当全自动单晶炉检测到光圈直径增大第二预设数值,体现为熔接液温偏低,结晶速度过快,晶体变粗,则让籽晶离开液面,回到预设降籽晶数值表的起始位置,调整初始引晶功率和初始引晶液面温度值,待引晶功率和引晶液面温度值修正完成后,重新对籽晶进行预热、熔接,提高籽晶熔接的成功率和结晶质量。
例如,预设光圈直径增大1毫米即报警“熔接温度偏低,请检查引晶功率及引晶液温设定”,同时,全自动单晶炉将籽晶提升至预设降籽晶数值表的起始位置,并弹窗“请检查引晶功率及引晶液温”,修正引晶功率及引晶液面温度值后,重新对籽晶进行预热、熔接。
进一步地,当全自动单晶炉检测到籽晶脱离液面,体现为熔接液温偏高,将籽晶熔断,则让籽晶回到预设降籽晶数值表起始位置,调整初始引晶功率和初始引晶液面温度值,待引晶功率和引晶液面温度值修正完成后,重新对籽晶进行预热、熔接,且设置低于第一熔接位置的第二熔接位置,确保籽晶熔接正常,提高籽晶熔接的成功率。
例如,全自动单晶炉检测到籽晶脱离液面即报警“籽晶已脱离液面”,同时将籽晶提升至预设降籽晶数值表起始位置,并弹窗“请检查引晶功率及引晶液温”,修正引晶功率及引晶液面温度值后,重新对籽晶进行预热、熔接,设置的第二熔接位置比第一熔接位置低5毫米。
其中,全自动单晶炉自动记录等径生长长度超过预设数值时达到预设最大生长速率的功率平均值,计算等径生长速率达到预设最大生长速率时的功率平均值、放肩降温功率以及等径提升拉速预留功率的和得出理想引晶功率,比较初始引晶功率与该理想引晶功率的差值,当偏差超过0.5KW时,全自动单晶炉自动调整引晶功率至理想引晶功率并删除初始引晶功率。
其中,修正后的引晶液面温度值为初始引晶液面温度值加预设引晶液温修正系数。
步骤S105:获取液面温度值,根据液面温度值与初始引晶液面温度值的差值调整加热器功率,并检测熔接光圈的出点的数值。
步骤S106:当熔接光圈的出点的数值等于预设回温点阈值,则调整加热器功率至初始引晶功率。
在本实施例中,籽晶熔接完成后,全自动单晶炉自动降低加热器功率调整液面温度,同时检测液面温度值,根据液面温度值与初始引晶液面温度值的差值降低加热器功率,通过CCD相机画面检测熔接光圈的出点情况,当熔接光圈的出点数值达到预设回温点阈值,则自动将加热器功率调整到初始引晶功率,让坩埚内的液体回温,避免调温过头。
步骤S107:当熔接光圈的出点的数值等于预设引晶出点阈值,且液面温度值等于初始引晶液面温度值,开始引晶,引晶出点阈值大于回温点阈值。
在本实施例中,全自动单晶炉根据CCD相机画面检测到出点达到预设引晶出点阈值,液面温度值达到初始引晶液面温度值,则开始自动引晶。
目前,工作人员仅通过检测液面温度判断回温时机,当液面温度降至初始引晶液温时再调整加热器功率让坩埚内的液体开始回温,这种调温方法存在调温过头,液面温度偏低的情况。引入回温点阈值判断回温时机,当出点达到回温点阈值即开始回温,有效地避免了调温过头的情况,调温更加准确。
进一步地,全自动单晶炉获取从液面引出100毫米晶体使用的时间;基于从液面引出100毫米晶体使用的时间,计算从液面引出100毫米晶体的平均拉速;若平均拉速不在预设标准拉速范围内,则计算出拉速偏差;若拉速偏差在预设的微调范围内,则根据拉速偏差调整预设回温点阈值修正系数;若拉速偏差不在预设的微调范围内,则根据拉速偏差调整预设引晶液温修正系数。
引晶拉速取决于回温的时机,回温早,温度偏高,拉速偏低;回温晚,温度偏低,拉速偏高。
参照图3,其实示出了本申请一实施例提供的一种单晶全自动降籽晶熔接装置的模块示意图。
一种单晶全自动降籽晶熔接装置,包括温度值获取模块1、温度值比较模块2、参数配置模块3、加热器功率调整模块4、熔接光圈直径变化趋势获取模块5、熔接光圈的出点检测模块6、引晶拉速修正模块7和CCD相机位置调整模块8。
本实施例的实施原理为,温度值获取模块1获取液面温度值,温度值比较模块2比较液面温度值与预设降籽晶液面温度值的大小,当液面温度值符合预设降籽晶液面温度值时,参数配置模块3配置籽晶的预热位置、转速、预热时间,开始降籽晶预热;温度值比较模块2比较液面温度值与预设熔接液面温度值的大小,当液面温度值符合预设熔接液面温度值,参数配置模块3配置籽晶的第一熔接位置,开始熔接,同时CCD相机位置调整模块8调整CCD相机位置让熔接光圈位于CCD相机画面中心。
熔接完成后,熔接光圈直径变化趋势获取模块5获取熔接光圈直径的变化趋势,当熔接光圈的直径减小0.4毫米,加热器功率调整模块4降低加热器功率,以降低液面温度,同时熔接光圈的出点检测模块6检测熔接光圈的出点的数值;当熔接光圈的出点的数值等于回温点阈值,加热器功率调整模块4调整加热器功率至初始引晶功率;当熔接光圈的出点的数值等于引晶出点阈值,且温度值获取模块1获取的液面温度值等于初始引晶液面温度值,则开始引晶。开始引晶之后,引晶拉速修正模块7计算引晶100毫米的拉速的平均值,并计算出拉速的偏差,根据拉速的偏差修正引晶拉速。
参照图4,本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图4所示,所述电子设备1000可以包括:至少一个处理器1001,至少一个网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,至少一个通信总线1002。
其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
其中,用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中,网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中,处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器1005内的数据,执行服务器的各种功能和处理数据。可选的,处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图4所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种单晶全自动降籽晶熔接方法的应用程序。
在图4所示的电子设备1000中,用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储一种单晶全自动降籽晶熔接方法的应用程序,当由一个或多个处理器执行时,使得电子设备1000执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,应用于全自动单晶炉,所述方法包括:
响应于用户的降籽晶熔接操作请求;
获取液面温度值,当所述液面温度值小于或等于预设降籽晶液面温度值,基于预设降籽晶数值表配置籽晶的预热位置、转速和预热时间;
当所述液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作,所述预设熔接液面温度值小于所述预设降籽晶液面温度值。
2.根据权利要求1所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,所述全自动单晶炉包括加热器,所述获取液面温度值,当所述液面温度值小于或等于预设降籽晶液面温度值,基于预设降籽晶数值表配置籽晶的位置、转速和预热时间包括:
若所述液面温度值大于预设降籽晶液面温度值,所述全自动单晶炉根据降籽晶液面温度值偏差降低所述加热器功率,以降低液面温度,所述降籽晶液面温度值偏差为所述液面温度值和所述预设降籽晶液面温度值的差值;
当所述液面温度值下降至所述预设降籽晶液面温度值及以下,所述全自动单晶炉调整所述加热器功率至熔接功率,下降籽晶,所述熔接功率为初始引晶功率乘以预设熔接功率系数。
3.根据权利要求1所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,所述当所述液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作包括:
若所述液面温度值大于预设熔接液面温度值,所述全自动单晶炉根据熔接液面温度值偏差调整加热器功率,以降低液面温度,所述熔接液面温度值偏差为所述液面温度值和所述预设熔接液面温度值的差值;
当所述液面温度值等于所述预设熔接液面温度值,所述全自动单晶炉配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作。
4.根据权利要求1所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,所述全自动单晶炉包括加热器,在所述当所述液面温度值等于预设熔接液面温度值,配置籽晶的第一熔接位置,以执行降籽晶熔接操作之后还包括:
获取熔接光圈的直径变化趋势,若所述熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率。
5.根据权利要求4所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,所述获取熔接光圈的直径变化趋势,若所述熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率包括:
若所述熔接光圈的直径数值增大第二预设数值,则所述全自动单晶炉配置籽晶位置至所述预设降籽晶数值表的起始位置,并调整预初始晶功率和初始引晶液面温度值;
当所述初始引晶功率和所述初始引晶液面温度值修正完成,所述全自动单晶炉基于所述预设降籽晶数值表重新配置籽晶的预热位置、转速和预热时间;
若检测到籽晶脱离液面,则所述全自动单晶炉配置籽晶位置至所述降籽晶数值表的起始位置,并调整初始引晶功率和初始引晶液面温度值;
当所述初始引晶功率和所述初始引晶液面温度值修正完成,所述全自动单晶炉基于所述预设降籽晶数值表重新配置籽晶的预热位置、转速和预热时间,配置籽晶的第二熔接位置,所述第二熔接位置低于第一熔接位置。
6.根据权利要求4所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,在所述获取熔接光圈的直径变化趋势,若所述熔接光圈的直径数值减小第一预设数值,则降低加热器功率之后还包括:
获取液面温度值,根据所述液面温度值与初始引晶液面温度值的差值调整加热器功率,并检测熔接光圈的出点的数值;
当所述熔接光圈的出点的数值等于预设回温点阈值,则调整加热器功率至初始引晶功率;
当所述熔接光圈的出点的数值等于预设引晶出点阈值,且所述液面温度值等于所述初始引晶液面温度值,开始引晶,所述引晶出点阈值大于所述回温点阈值。
7.根据权利要求6所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,所述当所述熔接光圈的出点的数值等于预设引晶出点阈值,且所述液面温度值等于所述初始引晶液面温度值,开始引晶之后还包括:
获取从液面引出100毫米晶体使用的时间;
基于所述从液面引出100毫米晶体使用的时间,计算从液面引出100毫米晶体的平均拉速;
若所述平均拉速不在预设标准拉速范围内,则计算出拉速偏差;
若所述拉速偏差在预设的微调范围内,则根据所述拉速偏差调整预设回温点阈值修正系数;
若所述拉速偏差不在所述预设的微调范围内,则根据所述拉速偏差调整预设引晶液温修正系数。
8.根据权利要求1所述的一种单晶全自动降籽晶熔接方法,其特征在于,所述全自动单晶炉还包括用于检测籽晶与液面接触情况的CCD相机,所述方法还包括:
在所述CCD相机画面配置籽晶夹夹头的Y轴位置捕捉框,并配置籽晶夹夹头的安全位置坐标,所述Y轴位置捕捉框用于捕捉所述籽晶夹夹头的Y轴位置坐标;
根据所述籽晶夹夹头的Y轴位置坐标,获取籽晶的下降位置情况;
当所述籽晶夹夹头的Y轴位置坐标符合所述籽晶夹夹头的安全位置坐标,则停止下降籽晶。
9.一种单晶全自动降籽晶熔接装置,其特征在于,应用于上述权利要求1-8任意一项所述的方法,所述装置包括:
温度值获取模块(1),用于获取液面温度值;
温度值比较模块(2),用于比较液面温度值与预设降籽晶液面温度值以及预设熔接液面温度值的大小;
参数配置模块(3),用于配置籽晶的预热位置、转速、预热时间和熔接位置。
10.一种电子设备(1000),其特征在于,包括处理器(1001)、存储器(1005)、用户接口(1003)及网络接口(1004),所述存储器(1005)用于存储指令,所述用户接口(1003)和网络接口(1004)用于给其他设备通信,所述处理器(1001)用于执行所述存储器(1005)中存储的指令,以使所述电子设备(1000)执行如权利要求1-8任意一项所述的方法。
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