停炉控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及晶体制备，特别是涉及一种停炉控制方法、一种停炉控制装置、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。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、调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤。

2、其中，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，将温度调整到引晶的温度。引晶是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，在引晶温度下，硅分子将沿着籽晶的晶格方向生长，从而形成单晶。放肩是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。晶体在完成等径生长后将进入收尾过程，收尾的过程也是为了消除位错。收尾完成后晶体生长基本完成，让晶体继续保留在硅单晶炉中一定的时间，从而完成晶体的退火。

3、在单晶硅棒生产中，传统预测停炉是以人工经验为主，人工统计数据为辅，推测出一个停炉时间，存在准确性低、工作量大的问题，如果停炉时机不合适，还会导致漏硅、产品品质不达标、整炉单产过低等异常的发生。

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停炉控制方法，以解决停炉时间不准确，工作量大的问题。

2、相应的，本发明实施例还提供了一种停炉控制装置、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停炉控制方法，包括：

4、确定直拉单晶过程中影响停炉时机的关键参数，其中，所述关键参数包括运行时长、本段晶棒长度和预估单产，所述运行时长为直拉单晶设备从本次开始抽空以来的运行时长，所述本段晶棒长度为本次加料后的当前晶棒长度，所述预估单产为所述直拉单晶设备在本次运行以来单位时间内生产的单晶的预估重量；

5、基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段；

6、在所述完结段的直拉单晶过程中，控制所述直拉单晶设备停炉。

7、可选地，所述确定直拉单晶过程中影响停炉时机的关键参数，包括：

8、获取系统时间、抽空开始时间、本段晶棒长度、所述直拉单晶设备在本次运行以来的晶棒长度和返位错长度，以及预设长度重量转换系数；

9、根据所述系统时间、抽空开始时间、所述直拉单晶设备在本次运行以来的晶棒长度和返位错长度，以及预设长度重量转换系数，计算所述运行时长和预估单产；其中，所述运行时长为所述系统时间和抽空开始时间的差值，所述预估单产为单晶总重量和所述运行时长的商值，所述单晶总重量为单晶总长度和所述预设长度重量转换系数的商值，所述单晶总长度为所述晶棒长度和返位错长度的差值。

10、可选地，所述基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段，包括：

11、在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中的当前段为完结段。

12、可选地，所述关键参数还包括停炉集中度，所述停炉集中度表征预设时长内停炉的直拉单晶设备的数量，所述基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段，包括：

13、在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值，且所述停炉集中度小于预设集中度阈值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中的当前段为完结段。

14、可选地，所述关键参数还包括停炉集中度和成晶率，所述停炉集中度表征预设时长内停炉的直拉单晶设备的数量，所述成晶率为所述直拉单晶设备在本次运行以来的单晶总重量和总投料量的商值，所述基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段，包括：

15、在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值，且所述停炉集中度不小于预设集中度阈值，且所述成晶率大于预设成晶率阈值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中再次加料后的一段为完结段。

16、可选地，所述关键参数还包括停炉集中度、成晶率、成品率、晶棒的电阻和氧碳含量，所述停炉集中度表征预设时长内停炉的直拉单晶设备的数量，所述成晶率为所述直拉单晶设备在本次运行以来的单晶总重量和总投料量的商值，所述成品率为所述直拉单晶设备在本次运行以来的生产的成品和总投料量的商值，所述基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段，包括：

17、在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值，且所述停炉集中度不小于预设集中度阈值，且所述成晶率不大于预设成晶率阈值，且所述成品率大于预设成品率阈值，且所述晶棒的电阻和氧碳含量符合预设条件的情况下，则确定所述直拉单晶过程中再次加料后的一段为完结段。

18、可选地，所述方法还包括：

19、在所述运行时长高于所述预设时长范围的上限值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中的当前段为完结段。

20、本发明实施例还公开了一种停炉控制装置，包括：

21、参数确定模块，用于确定直拉单晶过程中影响停炉时机的关键参数，其中，所述关键参数包括运行时长、本段晶棒长度和预估单产，所述运行时长为直拉单晶设备从本次开始抽空以来的运行时长，所述本段晶棒长度为本次加料后的当前晶棒长度，所述预估单产为所述直拉单晶设备在本次运行以来单位时间内生产的单晶的预估重量；

22、完结段确定模块，用于基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段；

23、停炉控制模块，用于在所述完结段的直拉单晶过程中，控制所述直拉单晶设备停炉。

24、可选地，所述参数确地模块，包括：

25、数据获取子模块，用于获取系统时间、抽空开始时间、本段晶棒长度、所述直拉单晶设备在本次运行以来的晶棒长度和返位错长度，以及预设长度重量转换系数；

26、数据计算子模块，用于根据所述系统时间、抽空开始时间、所述直拉单晶设备在本次运行以来的晶棒长度和返位错长度，以及预设长度重量转换系数，计算所述运行时长和预估单产；其中，所述运行时长为所述系统时间和抽空开始时间的差值，所述预估单产为单晶总重量和所述运行时长的商值，所述单晶总重量为单晶总长度和所述预设长度重量转换系数的商值，所述单晶总长度为所述晶棒长度和返位错长度的差值。

27、可选地，所述完结段确定模块，包括：

28、第一确定子模块，用于在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中的当前段为完结段。

29、可选地，所述关键参数还包括停炉集中度，所述停炉集中度表征预设时长内停炉的直拉单晶设备的数量，所述完结段确定模块，包括：

30、第二确定子模块，用于在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值，且所述停炉集中度小于预设集中度阈值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中的当前段为完结段。

31、可选地，所述关键参数还包括停炉集中度和成晶率，所述停炉集中度表征预设时长内停炉的直拉单晶设备的数量，所述成晶率为所述直拉单晶设备在本次运行以来的单晶总重量和总投料量的商值，所述完结段确定模块，包括：

32、第三确定子模块，用于在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值，且所述停炉集中度不小于预设集中度阈值，且所述成晶率大于预设成晶率阈值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中再次加料后的一段为完结段。

33、可选地，所述关键参数还包括停炉集中度、成晶率、成品率、晶棒的电阻和氧碳含量，所述停炉集中度表征预设时长内停炉的直拉单晶设备的数量，所述成晶率为所述直拉单晶设备在本次运行以来的单晶总重量和总投料量的商值，所述成品率为所述直拉单晶设备在本次运行以来的生产的成品和总投料量的商值，所述完结段确定模块，包括：

34、第四确定子模块，用于在所述运行时长在预设时长范围内，且所述本段晶棒长度大于预设长度阈值，且所述预估单产大于预设单产阈值，且所述停炉集中度不小于预设集中度阈值，且所述成晶率不大于预设成晶率阈值，且所述成品率大于预设成品率阈值，且所述晶棒的电阻和氧碳含量符合预设条件的情况下，则确定所述直拉单晶过程中再次加料后的一段为完结段。

35、可选地，所述装置还包括：

36、确定模块，用于在所述运行时长高于所述预设时长范围的上限值的情况下，则确定所述直拉单晶过程中的当前段为完结段。

37、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；

38、存储器，用于存放计算机程序；

39、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。

40、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本发明实施例中一个或多个所述的停炉控制方法。

41、本发明实施例包括以下优点：

42、依据本发明实施例，通过确定直拉单晶过程中影响停炉时机的关键参数，其中，所述关键参数包括运行时长、本段晶棒长度和预估单产，所述运行时长为直拉单晶设备从本次开始抽空以来的运行时长，所述本段晶棒长度为本次加料后的当前晶棒长度，所述预估单产为所述直拉单晶设备在本次运行以来单位时间内生产的单晶的预估重量，基于预设完结段规则，根据所述关键参数，确定所述直拉单晶过程中的完结段，在所述完结段的直拉单晶过程中，控制所述直拉单晶设备停炉，使得综合运行时长、本段晶棒长度和预估单产等影响停炉时机的关键参数，自动对直拉单晶过程中的完结段进行预测，并据此在合适的时机控制停炉，解决了停炉时机不好把控的问题，提高了停炉时机确定的准确性，减少了人工的工作量，继而避免停炉时机不合适导致的漏硅、产品品质不达标、整炉单产过低等异常的发生。