[发明专利]一种拉晶控制方法和设备、单晶炉以及计算机存储介质

说明书

本发明公开一种拉晶控制方法和设备、单晶炉以及计算机存储介质，涉及拉晶技术领域，以提供一种根据自动熔料状态，准确确定加热器功率降低时机的技术方案。上述拉晶控制方法包括：响应于加料完成信号，接收图像采集处理设备发送的单晶炉内的熔料图像的固液参数。当固液参数满足降低功率条件时，控制加热器的加热功率下降至目标功率。当固液参数满足熔料全熔条件时，将拉晶装置的拉晶参数调整至目标拉晶参数。

技术领域

本发明涉及拉晶技术领域，尤其涉及一种拉晶控制方法和设备、单晶炉以及计算机存储介质。

背景技术

在直拉法拉制单晶硅棒的过程中，需要在高温和真空状态下进行多次加料。在加料结束后，需要根据单晶炉内原料熔融情况，判断是否降低单晶炉内的底部加热器功率。

目前，底部加热器功率降低时机需要现场人员根据经验进行判断。首先人员判断可能会由于人员技能、经验不同，导致判断的底部加热器下降的时机不同。再者，也可能会由于操作人员工作任务繁忙，对单晶炉不能及时关注，导致错过底部加热器功率降低时机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拉晶控制方法和设备、单晶炉以及计算机存储介质，以提供一种根据自动熔料状态，准确确定加热器功率降低时机的技术方案。

第一方面，本发明提供一种拉晶控制方法，应用于单晶炉中。单晶炉包括加热器以及拉晶装置。

上述拉晶控制方法包括：响应于加料完成信号，接收图像采集处理设备发送的单晶炉内的熔料图像的固液参数。当固液参数满足降低功率条件时，控制加热器的加热功率在第一预设时长内下降至目标功率。当固液参数满足熔料全熔条件时，将拉晶装置的拉晶参数调整至目标拉晶参数。

其中，上述拉晶参数可以包括单晶炉内压强、拉晶埚转、氩气流量中的至少一种。

在采用上述方案的情况下，本发明利用图像采集处理设备发送的单晶炉内的熔料图像的固液参数判断是否满足降低功率条件，当满足时，控制加热器的加热功率下降至目标温度。且当固液参数满足熔料全熔条件时，将拉晶装置的拉晶参数调整至目标拉晶参数。因此，本发明自动控制加热器的加热功率以及自动调整拉晶装置的拉晶参数。相比现有技术中，需要现场人员根据经验判断底部加热器功率降低时机，本发明可以在减少人工成本的基础上，提高底部加热器功率降低时机判断的准确性。

在一种可能的实现方式中，熔料的固液参数包括熔料图像中的液体比值以及固体比值。其中，液体比值为熔料图像中液体区域面积与熔料图像中熔料区域面积之间的比值，固体比值为熔料图像中固体区域面积与熔料图像中熔料区域面积之间的比值。

熔料图像中熔料区域面积为：熔料图像中灰度值满足熔料阈值范围的区域面积。熔料图像中液体区域面积为：熔料图像中灰度值满足第一液体阈值范围或第二液体阈值范围的区域面积。熔料图像中固体区域面积为：对熔料图像进行边缘检测以及膨胀处理后得到的连通区域面积。

在采用上述方案的情况下，利用熔料图像的灰度值与熔料阈值确定熔料图像中熔料区域面积，利用熔料图像中灰度值与第一液体阈值范围或第二液体阈值范围确定熔料图像中液体区域面积，以及对熔料图像进行边缘检测以及膨胀处理后得到的连通区域面积，确定熔料图像中固体区域面积。在此基础上，利用熔料图像中液体区域面积与熔料图像中熔料区域面积之间的比值，确定液体比值，利用熔料图像中固体区域面积与熔料图像中熔料区域面积之间的比值，确定固体比值。本发明中熔料的固液参数包括熔料图像中的液体比值以及固体比值。基于此，本发明对熔料图像进行了设置阈值、边缘检测以及膨胀处理，获得了熔料的固液参数。故本发明是通过图像处理算法，得到的熔料的固液参数。因此，相对于现有技术中的人工判断，明显提高了判断底部加热器功率降低时机的准确性。

在一种可能的实现方式中，上述降低功率条件为：液体比值大于第一数值，以及固体比值小于第二数值。其中，第一数值为0.2-0.25，第二数值为0.58-0.62。