[发明专利]一种硅棒的晶线生长状态检测方法、装置及设备

说明书

本发明实提供了一种硅棒的晶线生长状态检测方法、装置及设备，涉及单晶硅技术领域，包括：在硅棒处于等径生长的过程中，获取硅棒的样本图像；在样本图像上设置检测区域，检测区域与所述硅棒的晶线生长线重叠；生成检测区域的灰度值曲线；根据检测区域的灰度值曲线，确定晶线生长线上，硅棒的晶线的生长状态。本发明中，通过实时采集硅棒在生长过程中的样本图像，并在样本图像上设置检测区域，根据所述检测区域的灰度值曲线，就可以确定硅棒的晶线的生长状态，从而判断硅棒是否是单晶硅棒，采用该方法降低了硅棒直径大小的波动及晶线特征不明显对晶线的检测过程的影响，从而提高了晶线的检测精度和检测效率，且操作简单。

技术领域

本发明涉及单晶硅技术领域，特别是涉及一种硅棒的晶线生长状态检测方法、装置及设备。

背景技术

直拉法制备单晶硅的过程中，单晶硅棒的表面沿轴向的方向上存在等间距分布的4条晶线，若单晶硅棒中产生位错或热应力，则会导致晶体由单晶生长转换为多晶生长，单晶硅棒表面的晶线断线，因此，可以以硅棒上是否存在连续的4条晶线来判断该晶棒是单晶硅还是多晶硅。

现有的自动检测晶线的方法，是对正在生长的硅棒进行实时拍摄，并确定晶线的特征像素值。具体为：对拍摄得到的图像逐行进行扫描，在某一行扫描到晶线特征像素值时，根据晶线特征像素值，计算硅棒对应的晶线平面高度X，若晶线平面高度X等于0.5mm，则表明晶线未断线，此时正在生长的硅棒为单晶硅，若晶线平面高度X等于0mm，则表明晶线断线，此时正在生长的硅棒为多晶硅。

但是，在目前的方案中，在实际生长过程中，单晶硅棒的直径大小会发生波动，且单晶硅棒表面的晶线特征不明显，导致难以准确的确定晶线特征像素值和晶线平面高度X，从而使得检测晶线的过程精度较低。

发明内容

本发明提供一种硅棒的晶线生长状态检测方法、装置及设备，旨在提升硅棒的晶线检测精度并降低操作复杂度。

第一方面，本发明实施例提供了一种硅棒的晶线生长状态检测方法，所述方法包括：

在硅棒处于等径生长的过程中，获取所述硅棒的样本图像；

在所述样本图像上设置检测区域，所述检测区域与所述硅棒的晶线生长线重叠，在所述硅棒处于等径生长的过程中，所述硅棒的晶线沿所述晶线生长线生长；

生成所述检测区域的灰度值曲线；

根据所述灰度值曲线，确定所述晶线生长线上，所述硅棒的晶线的生长状态。

可选的，所述检测区域包括：与所述硅棒的轴向方向垂直的线段，或与所述硅棒的轴向方向垂直的矩形区域，其中，所述矩形区域的面与所述硅棒的轴向方向垂直。

可选的，在所述检测区域为与所述硅棒的轴向方向垂直的线段的情况下，所述生成所述检测区域的灰度值曲线的步骤，包括：

从所述线段的一端开始，生成所述线段对应的灰度值曲线。

可选的，在所述检测区域为与所述硅棒的轴向方向垂直的矩形区域的情况下，所述生成所述检测区域的灰度值曲线的步骤，包括：

从所述矩形区域的一端开始，将所述矩形区域划分为多个相同的子区域；

计算每一个所述子区域的平均灰度值；

根据所有所述子区域的平均灰度值，生成所述矩形区域对应的灰度值曲线。

可选的，所述根据所述灰度值曲线，确定所述晶线生长线上，所述硅棒的晶线的生长状态的步骤，包括：

根据所述灰度值曲线，计算所述灰度值曲线的灰度值方差值；

在所述灰度值方差值大于或等于方差值阈值的情况下，确定所述生长状态为连续状态；