CN117702247A - 液口距的增量补偿方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

液口距的增量补偿方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN117702247A
CN117702247A CN202310296936.2A CN202310296936A CN117702247A CN 117702247 A CN117702247 A CN 117702247A CN 202310296936 A CN202310296936 A CN 202310296936A CN 117702247 A CN117702247 A CN 117702247A
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CN202310296936.2A
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王正远
杨正华
郭力
李广砥
张伟建
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Longi Green Energy Technology Co Ltd
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Longi Green Energy Technology Co Ltd
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/20—Controlling or regulating

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Abstract

本申请实施例提供了一种液口距的增量补偿方法、装置、电子设备及存储介质。其中，液口距的增量补偿方法包括：在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距；计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值；基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿。本申请实施例中，一方面，能够使得放肩环节的液口距更加趋近于当前目标液口距，从而满足工艺需求；另一方面，能够更加细化放肩环节不同阶段的实际需求，进一步提高液口距补偿的准确性。

Description

液口距的增量补偿方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种液口距的增量补偿方法、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。单晶硅通常是在单晶炉中采用拉晶法制造，利用拉晶法将多晶硅原料提炼成单晶硅产品。利用拉晶法生产单晶硅的工艺流程可以包括装料、加热熔料、调温、引晶、放肩、转肩、等径生长、收尾等环节。
在拉晶过程中，熔硅液面与导流筒下口之间的距离称为液口距，液口距是一个很重要的参数，液口距会影响拉晶过程中的晶升速度、晶体外观、晶体质量，等等。
目前，由于系统控制能力的影响，在拉晶过程的放肩环节基本是保持坩埚位置不变，这就导致在放肩环节随着晶体重量的逐渐增加，熔硅液位逐渐下降，液口距也逐渐增大。但是，在实际应用中，逐渐发现放肩过程中液口距的增大会对放肩过程产生负面影响，从而认识到在放肩过程中随着放肩直径的增大需要进行液口距补偿，以便解决放肩过程中液口距的增大对放肩过程产生负面影响的问题。因此，如何在拉晶过程的放肩环节进行液口距补偿是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提出了一种液口距的增量补偿方法、装置、电子设备及存储介质，能够在放肩环节对液口距进行增量补偿，以便解决放肩过程中液口距的增大对放肩过程产生负面影响的问题。
根据本申请的实施例的一个方面，提供了一种液口距的增量补偿方法，所述方法包括：
在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距；
计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值；
基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿；
所述当前目标液口距根据预设的参考斜率表得到。
可选地，获取当前目标液口距，包括：获取所述参考斜率表和当前测量放肩参数，所述参考斜率表包括至少两组相互对应的参考放肩参数与参考液口距；基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距。
可选地，所述基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距，包括：在所述当前测量放肩参数等于所述参考斜率表中的一个参考放肩参数时，将所述一个参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；在所述当前测量放肩参数小于所述参考斜率表中的最小参考放肩参数时，将所述最小参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；在所述当前测量放肩参数大于所述参考斜率表中的最大参考放肩参数时，将所述最大参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；在所述当前测量放肩参数位于所述参考斜率表中的两个参考放肩参数之间时，基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距。
可选地，所述基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距，包括：将所述两个参考放肩参数作为第一放肩参数和第二放肩参数，所述第一放肩参数对应的参考液口距作为第一参考液口距，所述第二放肩参数对应的参考液口距作为第二参考液口距，所述第一放肩参数小于所述第二放肩参数；计算所述第二参考液口距与所述第一参考液口距的第一差值，所述第二参考放肩参数与所述第一参考放肩参数的第二差值，所述当前测量放肩参数与所述第一参考放肩参数的第三差值；计算所述第一差值与所述第二差值的比值，所述比值与所述第三差值的乘积，所述乘积与所述第一参考液口距的总和，将所述总和作为所述当前目标液口距。
可选地，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩长度，所述参考放肩参数为参考放肩长度。
可选地，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩直径，所述参考放肩参数为参考放肩直径。
可选地，所述基于所述偏差值计算当前埚升速度，包括：基于所述偏差值、预设的比例系数、预设的积分系数和预设的微分系数，采用比例积分微分PID控制方式计算所述当前埚升速度。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种液口距的增量补偿装置，所述装置包括：
获取模块，用于在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距；
第一计算模块，用于计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值；
第二计算模块，用于基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿；
所述当前目标液口距根据预设的参考斜率表得到。
可选地，所述获取模块包括：信息获取单元，用于获取所述参考斜率表和当前测量放肩参数，所述参考斜率表包括至少两组相互对应的参考放肩参数与参考液口距；确定单元，用于基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距。
可选地，所述确定单元包括：第一确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数等于所述参考斜率表中的一个参考放肩参数时，将所述一个参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；第二确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数小于所述参考斜率表中的最小参考放肩参数时，将所述最小参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；第三确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数大于所述参考斜率表中的最大参考放肩参数时，将所述最大参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；第四确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数位于所述参考斜率表中的两个参考放肩参数之间时，基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距。
可选地，所述第四确定子单元，具体用于将所述两个参考放肩参数作为第一放肩参数和第二放肩参数，所述第一放肩参数对应的参考液口距作为第一参考液口距，所述第二放肩参数对应的参考液口距作为第二参考液口距，所述第一放肩参数小于所述第二放肩参数；计算所述第二参考液口距与所述第一参考液口距的第一差值，所述第二参考放肩参数与所述第一参考放肩参数的第二差值，所述当前测量放肩参数与所述第一参考放肩参数的第三差值；计算所述第一差值与所述第二差值的比值，所述比值与所述第三差值的乘积，所述乘积与所述第一参考液口距的总和，将所述总和作为所述当前目标液口距。
可选地，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩长度，所述参考放肩参数为参考放肩长度。
可选地，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩直径，所述参考放肩参数为参考放肩直径。
可选地，所述第二计算模块，具体用于基于所述偏差值、预设的比例系数、预设的积分系数和预设的微分系数，采用比例积分微分PID控制方式计算所述当前埚升速度。
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液口距的增量补偿方法。
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液口距的增量补偿方法。
本申请实施例中，一方面，通过在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距，并计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值，基于所述偏差值计算当前埚升速度，进而输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿，其中当前埚升速度根据当前测量液口距和当前目标液口距的偏差值计算得到，因此能够使得放肩环节的液口距更加趋近于当前目标液口距，从而满足工艺需求；另一方面，根据实际的工艺需求设置参考斜率表，可以在放肩环节的不同阶段设置不同的目标液口距，根据参考斜率表得到当前目标液口距，因此获取的是当前目标液口距而并非固定的一个目标液口距，从而能够更加细化放肩环节不同阶段的实际需求，进一步提高液口距补偿的准确性。
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液口距的增量补偿方法的步骤流程图。
图2是本申请实施例的一种液口距的增量补偿装置的结构框图。
图3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。
本申请中的实施例可以应用于在单晶炉中采用拉晶法进行晶体拉制的过程中，对于放肩环节的液口距进行控制的场景。示例性地，拉晶法可以包括但不限于：CZ(直拉)法、RCZ(多次装料拉晶)法、CCZ(连续拉晶)法，等等。
在采用拉晶法进行晶体拉制的过程中，可以包括但不限于以下工艺流程：
首先，进入装料、加热熔料环节，在加热熔料环节回熔时，将多晶硅原料放入坩埚中，通过加热器加热至熔融状态产生熔硅液面，在加热熔料环节籽晶熔接时，在熔硅液面的上方通过钨丝绳悬吊一根通过化学蚀刻制作的单晶硅籽晶，籽晶下降至与熔硅液面接触。
然后，进入调温环节，在调温环节，不断调节液面温度，当温度合适时，籽晶与熔体达到热平衡，熔硅液面会在表面张力的支撑下，吸附在籽晶下端，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晶体。
然后，在籽晶下端进入引晶环节，在引晶环节，将籽晶伸入硅液中，引出一定长度和直径的细颈，以消除结晶位错。
然后，进入放肩环节，在放肩环节中，将上述引晶环节引出的细颈的直径放大到目标直径，当细颈生长至足够长度，并且达到一定的提拉速率，即可降低拉速进入放肩环节。
然后，进入等径生长环节，在等径生长环节，提高籽晶提升速度转移为纵向生长，使晶体基本按照目标直径等径生长。
最后，进入收尾环节，得到目标直径的单晶硅棒。
在拉晶过程中，液口距是一个很重要的参数，液口距会影响拉晶过程中的晶升速度、晶体外观、晶体质量，等等。本申请的实施例中，考虑到在放肩环节保证液口距的准确合理，对放肩环节的拉速提升和断线降低均有正向作用，因此提出了在放肩环节对液口距进行控制。
通过对实际情况的分析可以得知，放肩环节的液口距补偿包括两部分：第一部分为由于放肩过程中晶体重量增加导致液位下降，从而导致液口距增大；第二部分为由于生产需求，需要额外缩小一定量的液口距。因此，本申请的实施例中的液口距的增量补偿方法，通过设置目标液口距，能够根据当前测量液口距和当前目标液口距的偏差值进行液口距的增量补偿，使得液口距更加趋向于当前目标液口距，从而能够同时满足上述两部分的需求。
下面，通过以下各实施例对本申请的液口距的增量补偿方法进行详细说明。
参照图1，示出了本申请实施例的一种液口距的增量补偿方法的步骤流程图。
如图1所示，液口距的增量补偿方法可以包括以下步骤：
步骤101，在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距。
在一种可选实施方式中，可以按照预设的控制周期获取当前测量液口距和当前目标液口距。对于控制周期的具体数值，可以根据实际需求进行设置，本实施例对此不做限制。比如，可以设置控制周期为1秒，则每1秒获取一次当前测量液口距和当前目标液口距。
当前测量液口距，可以指根据预设的液口距测量方式，测量得到的当前状态下的液口距。
在一种可选实施方式中，可以利用视觉系统对单晶炉内的拉晶过程进行实时监控，从而获取拉晶过程中的相关信息。视觉系统可以包括设置于单晶炉上的外部摄像设备，通过该外部摄像设备可以以一定的采样周期对单晶炉内进行图像采样，从而获取单晶炉内的样本图像。视觉系统还可以包括分析设备，通过该分析设备可以根据单晶炉内的样本图像，分析得到拉晶过程中的相关信息。其中，采样周期可以根据实际使用需求进行设置。外部摄像设备可以为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机等。
因此，获取当前测量液口距的过程可以包括：首先可以获取单晶炉内的当前样本图像，该当前样本图像中至少包含导流筒下口部分和熔硅液面部分；然后基于当前样本图像，计算出导流筒下口与熔硅液面之间的距离(具体为垂直距离)，将该距离作为当前测量液口距。
示例性地，可以利用视觉像素测量的方式，基于当前样本图像计算导流筒下口与熔硅液面之间的距离。该种方式中，首先，可以获取当前样本图像中导流筒下口与熔硅液面之间的距离的像素值，将该距离的像素值作为液口距的像素值；然后，基于预设的液口距的像素值与实际值的比例关系，可以计算得到该液口距的像素值对应的液口距的实际值，将该液口距的实际值作为当前测量液口距。
示例性地，可以利用液口距实际值测量的方式，基于当前样本图像计算导流筒下口与熔硅液面之间的距离。该种方式中，可以根据当前样本图像以及外部摄像设备的相关属性参数，计算得到导流筒下口与熔硅液面之间的距离的实际值，将该距离的实际值作为当前测量液口距。对于具体的计算过程，可以根据实际经验进行处理，本实施例在此不再详细论述。
示例性地，可以利用AI(Artificial Intelligence，人工智能)算法的方式，基于当前样本图像计算导流筒下口与熔硅液面之间的距离。该种方式中，可以预先利用大量的样本数据训练AI模型，在获取到当前样本图像后，将当前样本图像作为AI模型的输入，在AI模型内部对当前样本图像的分析处理后，AI模型输出导流筒下口与熔硅液面之间的距离的实际值，将该距离的实际值作为当前测量液口距。对于AI模型的具体处理过程，可以根据实际经验进行处理，本实施例在此不再详细论述。
当前目标液口距，可以指根据当前的放肩情况，获取得到的当前状态下的目标液口距。
在一种可选实施方式中，可以根据实际的工艺需求，预先设置放肩环节对应的参考斜率表，该参考斜率表中可以包括至少两组相互对应的参考放肩参数与参考液口距。
其中，参考放肩参数的设置可以覆盖放肩参数在整个放肩环节中的数值变化情况。参考液口距表示在对应的参考放肩参数情况下供参考的目标液口距。示例性地，参考液口距的设置方式包括但不限于：放肩结束时的参考液口距小于放肩起始时的参考液口距，放肩结束时的参考液口距等于放肩起始时的参考液口距，放肩结束时的参考液口距大于放肩起始时的参考液口距，以及放肩过程中参考液口距的各种其他变化情况。
因此，获取当前目标液口距的过程可以包括：获取预设的参考斜率表和当前测量放肩参数；基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距。
在一种可选实施方式中，可以将当前测量放肩参数与参考斜率表中的参考放肩参数进行比较，然后根据比较结果进行查表或者计算，从而确定当前目标液口距。具体如下。
(1)在所述当前测量放肩参数等于所述参考斜率表中的一个参考放肩参数时，将所述一个参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距。
(2)在所述当前测量放肩参数小于所述参考斜率表中的最小参考放肩参数时，将所述最小参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距。
(3)在所述当前测量放肩参数大于所述参考斜率表中的最大参考放肩参数时，将所述最大参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距。
上述(1)(2)(3)的3种情况均通过查表的方式得到当前目标液口距。
(4)在所述当前测量放肩参数位于所述参考斜率表中的两个参考放肩参数之间时，基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距。
上述(4)的情况需要通过计算的方式得到当前目标液口距。
在一种可选实施方式中，基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距的过程，可以包括：将所述两个参考放肩参数作为第一放肩参数和第二放肩参数，所述第一放肩参数对应的参考液口距作为第一参考液口距，所述第二放肩参数对应的参考液口距作为第二参考液口距，所述第一放肩参数小于所述第二放肩参数；计算所述第二参考液口距与所述第一参考液口距的第一差值，所述第二参考放肩参数与所述第一参考放肩参数的第二差值，所述当前测量放肩参数与所述第一参考放肩参数的第三差值；计算所述第一差值与所述第二差值的比值，所述比值与所述第三差值的乘积，所述乘积与所述第一参考液口距的总和，将所述总和作为所述当前目标液口距。
在一种可选实施方式中，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩长度，所述参考放肩参数为参考放肩长度。
放肩长度是指放肩过程中的晶体生长长度。当前测量放肩长度，可以指根据预设的晶体长度检测方式检测得到晶体长度，再根据晶体长度计算得到的当前状态下的放肩长度。
示例性地，在放肩过程中可以通过相关设备实时检测晶体长度，当前测量放肩长度可以指，当前检测到的晶体长度与放肩开始时检测到的晶体长度之间的差值。
比如，以放肩长度为斜率基准计算当前目标液口距。参考斜率表中包含12段参考放肩长度和各参考放肩长度各自对应的参考液口距。参考放肩长度分别用L1，L2，……，L12表示，参考放肩长度对应的参考液口距分别用M1，M2，……，M12表示(其中L1与M1对应，L2与M2对应，以此类推)，当前测量放肩长度用L表示，当前目标液口距用Melt_set表示，则当前目标液口距Melt_set的计算逻辑如下：
if L<＝L1；
Melt_set＝M1；
elseif L<L2；
Melt_set＝M1+(M2-M1)/(L2-L1)*(L-L1)；
elseif L＝L2；
Melt_set＝M2；
elseif L<L3；
Melt_set＝M2+(M3-M2)/(L3-L2)*(L-L2)；
elseif L＝L3；
Melt_set＝M3；
elseif L<L4；
Melt_set＝M3+(M4-M3)/(L4-L3)*(L-L3)；
elseif L＝L4；
Melt_set＝M4；
elseif L<L5；
Melt_set＝M4+(M5-M4)/(L5-L4)*(L-L4)；
elseif L＝L5；
Melt_set＝M5；
elseif L<L6；
Melt_set＝M5+(M6-M5)/(L6-L5)*(L-L5)；
elseif L＝L6；
Melt_set＝M6；
elseif L<L7；
Melt_set＝M6+(M7-M6)/(L7-L6)*(L-L6)；
elseif L＝L7；
Melt_set＝M7；
elseif L<L8；
Melt_set＝M7+(M8-M7)/(L8-L7)*(L-L7)；
elseif L＝L8；
Melt_set＝M8；
elseif L<L9；
Melt_set＝M8+(M9-M8)/(L9-L8)*(L-L8)；
elseif L＝L9；
Melt_set＝M9；
elseifL<L10；
Melt_set＝M9+(M10-M9)/(L10-L9)*(L-L9)；
elseifL＝L10；
Melt_set＝M10；
elseif L<L11；
Melt_set＝M10+(M11-M10)/(L11-L10)*(L-L10)；
elseif L＝L11；
Melt_set＝M11；
elseif L<L12；
Melt_set＝M11+(M12-M11)/(L12-L11)*(L-L11)；
else
Melt_set＝M12；
end
在一种可选实施方式中，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩直径，所述参考放肩参数为参考放肩直径。
放肩直径是指放肩过程中的晶体直径。当前测量放肩直径，可以指根据预设的晶体直径测量方式，测量得到的当前状态下的放肩直径。
示例性地，通常情况下，籽晶与熔硅的固液界面会形成一个高亮的光圈，首先可以获取单晶炉内的当前样本图像，该当前样本图像中至少包含上述光圈；然后基于当前样本图像，计算出该光圈的直径的像素值，将该光圈的直径的像素值作为晶体直径的像素值；最后，基于预设的直径的像素值与实际值的比例关系，可以计算得到该晶体直径的像素值对应的晶体直径的实际值，将该晶体直径的实际值作为当前测量放肩直径。
比如，以放肩直径为斜率基准计算当前目标液口距。参考斜率表中包含12段参考放肩直径和各参考放肩直径各自对应的参考液口距。参考放肩直径分别用D1，D2，……，D12表示，参考放肩直径对应的参考液口距分别用M1，M2，……，M12表示(其中D1与M1对应，D2与M2对应，以此类推)，当前测量放肩直径用D表示，当前目标液口距用Melt_set表示，则当前目标液口距Melt_set的计算逻辑如下：
if D<＝D1；
Melt_set＝M1；
elseif D<D2；
Melt_set＝M1+(M2-M1)/(D2-D1)*(D-D1)；
elseif D＝D2；
Melt_set＝M2；
elseif D<D3；
Melt_set＝M2+(M3-M2)/(D3-D2)*(D-D2)；
elseif D＝D3；
Melt_set＝M3；
elseif D<D4；
Melt_set＝M3+(M4-M3)/(D4-D3)*(D-D3)；
elseif D＝D4；
Melt_set＝M4；
elseif D<D5；
Melt_set＝M4+(M5-M4)/(D5-D4)*(D-D4)；
elseif D＝D5；
Melt_set＝M5；
elseif D<D6；
Melt_set＝M5+(M6-M5)/(D6-D5)*(D-D5)；
elseif D＝D6；
Melt_set＝M6；
elseif D<D7；
Melt_set＝M6+(M7-M6)/(D7-D6)*(D-D6)；
elseif D＝D7；
Melt_set＝M7；
elseif D<D8；
Melt_set＝M7+(M8-M7)/(D8-D7)*(D-D7)；
elseif D＝D8；
Melt_set＝M8；
elseif D<D9；
Melt_set＝M8+(M9-M8)/(D9-D8)*(D-D8)；
elseif D＝D9；
Melt_set＝M9；
elseif D<D10；
Melt_set＝M9+(M10-M9)/(D10-D9)*(D-D9)；
elseif D＝D10；
Melt_set＝M10；
elseif D<D11；
Melt_set＝M10+(M11-M10)/(D11-D10)*(D-D10)；
elseif D＝D11；
Melt_set＝M11；
elseif D<D12；
Melt_set＝M11+(M12-M11)/(D12-D11)*(D-D11)；
else
Melt_set＝M12；
end
步骤102，计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值。
将所述当前测量液口距减去所述当前目标液口距得到的差值，作为所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值。
比如，用Melt表示当前测量液口距，用Melt_set表示当前目标液口距，用Melt_err表示所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值，则有：Melt_err＝Melt-Melt_set。
步骤103，基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿。
在一种可选实施方式中，可以利用PID(比例(Proportion)、积分(Integral)、微分(Differential)控制方式，基于所述偏差值计算当前埚升速度。在PID控制方式下根据当前测量液口距和当前目标液口距实时计算偏差值，从而可以保证液口距大小一直控制在目标液口距左右。
在实现中，可以根据实际经验预先调节设定PID控制中使用的比例系数、积分系数和微分系数，在计算得到所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值后，可以基于所述偏差值、预设的比例系数、预设的积分系数以及预设的微分系数，采用PID控制方式计算当前埚升速度。
比如，用Melt表示当前测量液口距，用Melt_err表示所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值，用P表示比例系数，用I表示积分系数，用D表示微分系数，用Cru_speed表示当前埚升速度，则有：
需要说明的是，本申请实施例中并不限定于采用上述PID控制方式计算当前埚升速度，在实际应用中，还可以采用如下至少一种控制方式计算当前埚升速度：PI(比例积分)、PD(比例微分)、LQR(linear quadratic regulator，线性二次型调节器)、MPC(ModelPredictive Control，模型预测控制)，等等。对于具体的计算过程，可以根据实际经验进行处理，本实施例在此不再详细论述。
在计算得到当前埚升速度后，输出所述当前埚升速度，埚升速度的变化会导致坩埚位置的变化，坩埚位置的变化会导致液口距的变化，从而达到液口距增量补偿目的。
本申请实施例中，一方面，根据当前测量液口距和当前目标液口距的偏差值计算当前埚升速度，能够使得放肩环节的液口距更加趋近于当前目标液口距，从而满足工艺需求；另一方面，根据实际的工艺需求设置参考斜率表，可以在放肩环节的不同阶段设置不同的目标液口距，根据参考斜率表得到当前目标液口距，因此获取的是当前目标液口距而并非固定的一个目标液口距，从而能够更加细化放肩环节不同阶段的实际需求，进一步提高液口距补偿的准确性。
下面，通过以下具体的示例，对液口距的增量补偿方法进行说明。
示例一：
以放肩长度为斜率基准，参考斜率表如表一所示：
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表一
假设，当前测量液口距Melt＝27.6mm，当前测量放肩长度L＝50mm。
通过将当前测量放肩长度与参考斜率表中的参考放肩长度进行对比，可以得知当前测量放肩长度L与参考斜率表中的参考放肩长度L6相同，则当前目标液口距Melt_set应该与参考放肩长度L6对应的参考液口距M6相同，因此当前目标液口距Melt_set＝27mm。
当前测量液口距与当前目标液口距之间的偏差值Melt_err＝Melt-Melt_set＝27.6-27＝0.6mm。
假设比例系数P为0.5，积分系数I为0.05，微分系数D为10，则按照PID控制方式计算当前埚升速度Cru_speed：
假设当前液口距偏差值的累计量为61(该累计量表示从放肩开始到当前时间的液口距偏差值的累积量)，当前液口距的变化量/>为-0.003(该变化量表示当前测量液口距相比于前一周期的测量液口距的变化量)，则有：
Cruspeed＝0.6*0.5+61*0.05+(-0.003)*10
＝0.3+3.05-0.03
＝3.32
因此，按照当前的控制方式，输出的当前埚升速度为3.32mm/h。
示例二：
以放肩直径为斜率基准，参考斜率表如表二所示：
表二
假设，当前测量液口距Melt＝27.6mm，当前测量放肩直径D＝120mm。
通过将当前测量放肩直径与参考斜率表中的参考放肩直径进行对比，可以得知当前测量放肩直径D位于参考斜率表中的参考放肩直径D6和D7之间，则当前目标液口距Melt_se的计算方式如下：
Melt_set＝M6+(M7-M6)/(D7-D6)*(D-D6)
＝27+(26-27)/(155-115)*(120-115)
＝26.875mm
当前测量液口距与当前目标液口距之间的偏差值Melt_err＝Melt-Melt_set＝27.6-26.875＝0.725mm。
假设比例系数P为0.5，积分系数I为0.05，微分系数D为10，则按照PID控制方式计算当前埚升速度Cru_speed：
假设当前液口距偏差值的累计量为61(该累计量表示从放肩开始到当前时间的液口距偏差值的累积量)，当前液口距的变化量/>为-0.003(该变化量表示当前测量液口距相比于前一周期的测量液口距的变化量)，则有：
Cruspeed＝0.725*0.5+61*0.05+(-0.003)*10
＝0.3625+3.05-0.03
＝3.3825
因此，按照当前的控制方式，输出的当前埚升速度为3.3825mm/h。
参照图2，示出了本申请实施例的一种液口距的增量补偿装置的结构框图。
如图2所示，液口距的增量补偿装置可以包括以下模块：
获取模块201，用于在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距，所述当前目标液口距根据预设的参考斜率表得到；
第一计算模块202，用于计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值；
第二计算模块203，用于基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿。
可选地，所述获取模块201包括：信息获取单元，用于获取预设的参考斜率表和当前测量放肩参数，所述参考斜率表包括至少两组相互对应的参考放肩参数与参考液口距；确定单元，用于基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距。
可选地，所述确定单元包括：第一确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数等于所述参考斜率表中的一个参考放肩参数时，将所述一个参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；第二确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数小于所述参考斜率表中的最小参考放肩参数时，将所述最小参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；第三确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数大于所述参考斜率表中的最大参考放肩参数时，将所述最大参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；第四确定子单元，用于在所述当前测量放肩参数位于所述参考斜率表中的两个参考放肩参数之间时，基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距。
可选地，所述第四确定子单元，具体用于将所述两个参考放肩参数作为第一放肩参数和第二放肩参数，所述第一放肩参数对应的参考液口距作为第一参考液口距，所述第二放肩参数对应的参考液口距作为第二参考液口距，所述第一放肩参数小于所述第二放肩参数；计算所述第二参考液口距与所述第一参考液口距的第一差值，所述第二参考放肩参数与所述第一参考放肩参数的第二差值，所述当前测量放肩参数与所述第一参考放肩参数的第三差值；计算所述第一差值与所述第二差值的比值，所述比值与所述第三差值的乘积，所述乘积与所述第一参考液口距的总和，将所述总和作为所述当前目标液口距。
可选地，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩长度，所述参考放肩参数为参考放肩长度。
可选地，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩直径，所述参考放肩参数为参考放肩直径。
可选地，所述第二计算模块203，具体用于基于所述偏差值、预设的比例系数、预设的积分系数和预设的微分系数，采用比例积分微分PID控制方式计算所述当前埚升速度。
本申请实施例中，一方面，通过在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距，并计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值，基于所述偏差值计算当前埚升速度，进而输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿，其中当前埚升速度根据当前测量液口距和当前目标液口距的偏差值计算得到，因此能够使得放肩环节的液口距更加趋近于当前目标液口距，从而满足工艺需求；另一方面，根据实际的工艺需求设置参考斜率表，可以在放肩环节的不同阶段设置不同的目标液口距，根据参考斜率表得到当前目标液口距，因此获取的是当前目标液口距而并非固定的一个目标液口距，从而能够更加细化放肩环节不同阶段的实际需求，进一步提高液口距补偿的准确性。
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液口距的增量补偿方法。
参照图3，示出了本申请实施例的一种电子设备结构的示意图。如图3所示，电子设备包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304。其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。
存储器303，用于存放计算机程序。
处理器301，用于执行存储器303上所存放的程序时，实现上述任一实施例的液口距的增量补偿方法。
通信接口302用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
上述提到的通信总线304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301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303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 DiscRead Only Memory，简称CD-ROM)、电可擦可编程只读存储器(Electronic ErasableProgrammable Read Only 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液口距的增量补偿方法。
本说明书中的各个实施例是相互关联的，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 (10)

1.一种液口距的增量补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距；
计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值；
基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿；
所述当前目标液口距根据预设的参考斜率表得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取当前目标液口距，包括：
获取所述参考斜率表和当前测量放肩参数，所述参考斜率表包括至少两组相互对应的参考放肩参数与参考液口距；
基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前测量放肩参数和所述参考斜率表，确定当前目标液口距，包括：
在所述当前测量放肩参数等于所述参考斜率表中的一个参考放肩参数时，将所述一个参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；
在所述当前测量放肩参数小于所述参考斜率表中的最小参考放肩参数时，将所述最小参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；
在所述当前测量放肩参数大于所述参考斜率表中的最大参考放肩参数时，将所述最大参考放肩参数对应的参考液口距作为所述当前目标液口距；
在所述当前测量放肩参数位于所述参考斜率表中的两个参考放肩参数之间时，基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前测量放肩参数、所述两个参考放肩参数和所述两个参考放肩参数对应的两个参考液口距，计算所述当前目标液口距，包括：
将所述两个参考放肩参数作为第一放肩参数和第二放肩参数，所述第一放肩参数对应的参考液口距作为第一参考液口距，所述第二放肩参数对应的参考液口距作为第二参考液口距，所述第一放肩参数小于所述第二放肩参数；
计算所述第二参考液口距与所述第一参考液口距的第一差值，所述第二参考放肩参数与所述第一参考放肩参数的第二差值，所述当前测量放肩参数与所述第一参考放肩参数的第三差值；
计算所述第一差值与所述第二差值的比值，所述比值与所述第三差值的乘积，所述乘积与所述第一参考液口距的总和，将所述总和作为所述当前目标液口距。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩长度，所述参考放肩参数为参考放肩长度。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前测量放肩参数为当前测量放肩直径，所述参考放肩参数为参考放肩直径。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述偏差值计算当前埚升速度，包括：
基于所述偏差值、预设的比例系数、预设的积分系数和预设的微分系数，采用比例积分微分PID控制方式计算所述当前埚升速度。
8.一种液口距的增量补偿装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于在拉晶过程的放肩环节，获取当前测量液口距和当前目标液口距；
第一计算模块，用于计算所述当前测量液口距与所述当前目标液口距之间的偏差值；
第二计算模块，用于基于所述偏差值计算当前埚升速度，输出所述当前埚升速度以便进行液口距的增量补偿；
所述当前目标液口距根据预设的参考斜率表得到。
9.一种电子设备，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7任一项所述的液口距的增量补偿方法。
10.一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7任一项所述的液口距的增量补偿方法。
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