一种等径启动控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及可再生能源，特别是涉及一种等径启动控制方法、一种等径启动控制装置、一种电子设备以及一种存储介质。

背景技术：

1、单晶硅材料的制备工艺以直拉法(czochralski process/cz)为主，利用直拉法将多晶硅原料提炼成单晶硅。传统的直拉方式中，在直拉单晶过程中生成棒状单晶硅晶体的过程分为装料、加热熔料、预调温、调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤。

2、生产过程中，将原料放在石英坩埚中，在单晶炉中加热熔化。当多晶硅原料融化完成后，还不能马上开始引晶，因为这时的温度要高于引晶温度，还必须经过降温。预调温是将温度调整到一个合适的温度，将事先装到钢丝绳末端的籽晶(也就是加工成一定形状的单晶)与液面接触，将籽晶浸入液面熔接，然后通过调温将温度调整到引晶的温度。引晶是在引晶温度下，让熔体先在籽晶的末端生长进行缩颈排除位错，硅分子将沿着籽晶的晶格方向生长，从而形成单晶。放肩是在降低加热器功率降低籽晶提拉速度让晶体横向生长，将晶体直径逐步生长到生成所要求的直径，在放肩的过程中将拉出随着长度逐渐变长，直径逐渐变大到要求的直径左右的一段晶体，以便消除晶体位错。当晶体在放肩过程中生长到生产要求的直径后，进入转肩过程。转肩是在横向生长到足够直径后提高籽晶提升速度，使晶体转移为纵向生长，将晶体直径控制在生产所要求的直径。当转肩完成后进入等径控制步骤，在该步骤中，通过对拉速和温度的自动控制，让晶体将按照设定的直径等径生长。

3、从工艺的角度看，转肩阶段主要目的是：将横向生长的晶体通过较高的拉速抑制晶体的横向生长，转为纵向生长。但是，一方面转肩阶段仅靠拉速的作用将横向生长强拉到纵向生长，在生长过程中重新形成晶体缺陷的概率增加，导致断线等异常的概率上升；另一方面，转肩后到等径的直径无法准确控制到等径目标直径，时常出现偏大或者偏小的情况，导致等径阶段的头部出现不合格品的概率增加，成品率降低；再一方面，等径阶段的头部拉速波动幅度较大，影响拉晶品质。

4、综上所述，传统的直拉单晶方式中，转肩阶段导致断线等异常的概率上升，等径阶段的头部出现不合格品的概率增加，成品率降低，等径阶段的头部拉速波动幅度较大，影响拉晶品质。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种等径启动控制方法，以解决转肩阶段导致断线等异常的概率上升，等径阶段的头部出现不合格品的概率增加，成品率降低，等径阶段的头部拉速波动幅度较大，影响拉晶品质等问题。

2、相应的，本发明实施例还提供了一种等径启动控制装置、一种电子设备以及一种存储介质，用以保证上述方法的实现及应用。

3、为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种等径启动控制方法，包括：

4、在直拉单晶过程中，获取放肩阶段的当前直径、拉速变化信息和直径变化信息；

5、根据所述拉速变化信息和直径变化信息，以及等径目标直径，确定对应的等径启动直径；

6、在所述当前直径达到所述等径启动直径的情况下，控制等径阶段启动。

7、可选地，所述拉速变化信息包括拉速变化量，所述直径变化信息包括直径变化量，所述根据所述拉速变化信息和直径变化信息，以及等径目标直径，确定对应的等径启动直径，包括：

8、基于拉速变化量、直径变化量、偏差量的对应关系，根据所述拉速变化信息和直径变化信息，确定等径目标直径和等径启动直径之间的偏差量；

9、根据所述等径目标直径和所述偏差量，确定所述等径启动直径。

10、可选地，所述拉速变化量、直径变化量、偏差量的对应关系为：

11、f(x)＝a×x2+b×x+c

12、其中，f(x)为所述偏差量，x为所述拉速变化量和所述直径变化量的商，或者x为所述拉速变化量和所述直径变化量的平方的商，二次项系数a、一次项系数b和常数项c的值根据多次试验得到的数据确定。

13、可选地，所述根据所述等径目标直径和所述偏差量，确定所述等径启动直径，包括：

14、计算所述等径目标直径和所述偏差量的差值，作为所述等径启动直径。

15、可选地，在所述控制等径阶段启动之前，所述方法还包括：

16、确定所述偏差量在预设范围内。

17、可选地，所述获取放肩阶段的当前直径、拉速变化信息和直径变化信息，包括：

18、在所述放肩阶段中，每隔预设时长，获取当前直径和当前拉速；

19、根据所述当前拉速和上一次获取的拉速，确定拉速变化信息；

20、根据所述当前直径和上一次获取的直径，确定直径变化信息。

21、可选地，所述在所述放肩阶段中，每隔预设时长，获取当前直径和当前拉速，包括：

22、在所述当前直径达到预设直径后，每隔预设时长，获取当前直径和当前拉速。

23、本发明实施例还公开了一种等径启动控制装置，包括：

24、信息获取模块，用于在直拉单晶过程中，获取放肩阶段的当前直径、拉速变化信息和直径变化信息；

25、直径确定模块，用于根据所述拉速变化信息和直径变化信息，以及等径目标直径，确定对应的等径启动直径；

26、启动控制模块，用于在所述当前直径达到所述等径启动直径的情况下，控制等径阶段启动。

27、可选地，所述拉速变化信息包括拉速变化量，所述直径变化信息包括直径变化量，所述直径确定模块，包括：

28、偏差量确定子模块，用于基于拉速变化量、直径变化量、偏差量的对应关系，根据所述拉速变化信息和直径变化信息，确定等径目标直径和等径启动直径之间的偏差量；

29、直径确定子模块，用于根据所述等径目标直径和所述偏差量，确定所述等径启动直径。

30、可选地，所述拉速变化量、直径变化量、偏差量的对应关系为：

31、f(x)＝a×x2+b×x+c

32、其中，f(x)为所述偏差量，x为所述拉速变化量和所述直径变化量的商，或者x为所述拉速变化量和所述直径变化量的平方的商，二次项系数a、一次项系数b和常数项c的值根据多次试验得到的数据确定。

33、可选地，所述直径确定子模块，包括：

34、计算单元，用于计算所述等径目标直径和所述偏差量的差值，作为所述等径启动直径。

35、可选地，所述装置还包括：

36、范围确定模块，用于在所述控制等径阶段启动之前，确定所述偏差量在预设范围内。

37、可选地，所述信息获取模块，包括：

38、获取子模块，用于在所述放肩阶段中，每隔预设时长，获取当前直径和当前拉速；

39、拉速确定子模块，用于根据所述当前拉速和上一次获取的拉速，确定拉速变化信息；

40、直径确定子模块，用于根据所述当前直径和上一次获取的直径，确定直径变化信息。

41、可选地，所述获取子模块，具体用于：在所述当前直径达到预设直径后，每隔预设时长，获取当前直径和当前拉速。

42、本发明实施例还公开了一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

43、存储器，用于存放计算机程序；

44、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上所述的方法步骤。

45、本发明实施例还公开了一种可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上所述的方法。

46、本发明实施例包括以下优点：

47、依据本发明实施例，通过在直拉单晶过程中，获取放肩阶段的当前直径、拉速变化信息和直径变化信息，根据所述拉速变化信息和直径变化信息，以及等径目标直径，确定对应的等径启动直径；在所述当前直径达到所述等径启动直径的情况下，控制等径阶段启动，使得结合拉速变化和直径变化，抓住了放肩阶段直接过度到等径阶段的正确时机，取消了原来的转肩阶段，实现了晶体的横向生长到纵向生长的平稳过度，减低了断线等异常的概率、等径阶段的头部出现不合格品的概率，避免了等径阶段的头部拉速波动幅度较大的问题，继而提高了成品率和拉晶品质。