具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中直拉法是一种常用的晶体生长方法，具体通过将多晶体硅经加热熔化，在适宜的温度下，经过籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤实现，其中，从熔接到引晶的过程通常由人工操作完成，该方式增加了时间、人工的成本，还可能引起后续放肩断线的隐患。

图1示出了本发明实施例提供的一种单晶熔接方法的步骤流程图，参照图1，该方法可以包括：

步骤101、在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值。

本发明实施例中，籽晶浸入硅原料的融液后，拉晶过程中固态晶体与液态融液的交界处会形成明亮的光圈，实质由固液交界处弯月面对热辐射的反射形成，其中，融液的实时液面亮度值为该光圈的亮度值，以及对融液的实时液面亮度值的检测持续进行。可选地，可以采用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)视觉系统检测液面的亮度并将之数字化，获得实时液面亮度值，或者也可以采用其他光感器件对融液的实时液面亮度值进行检测，本发明实施例对此不做限制。

步骤102、确定所述实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，所述目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值。

本发明实施例中，目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值，即当融液的实时液面亮度值逐渐靠近目标液面亮度值时为单晶生长工艺逐渐靠近引晶操作的状态，根据实时液面亮度值相对于目标液面亮度值的偏差，可以确定当前单晶生长的状态，从而确定对籽晶执行的操作，可选地，实时液面亮度值与目标液面亮度值的偏差可以是差值、比值等等，本发明实施例对此不作具体限制。

步骤103、在所述实时偏差值小于预热偏差值的情况下，调整籽晶的位置下降至所述预热偏差值对应的预热位置。

本发明实施例中，预热偏差值为对籽晶进行预热操作的条件阈值，其中，预热偏差值与籽晶的预热位置对应，因此，根据实时偏差值与预热偏差值的关系，可以确定对籽晶的预热位置的调整，如在实时偏差值满足预热偏差值的情况下，将对籽晶的预热位置调整到该预热偏差值对应的预热位置。

步骤103、在所述实时偏差值小于熔接偏差值的情况下，对籽晶进行熔接，所述熔接偏差值小于所述预热偏差值。

本发明实施例中，熔接偏差值为对籽晶进行熔接操作的条件阈值，由于对籽晶进行熔接操作时单晶生长状态比预热过程更靠近引晶操作时的单晶生长状态，因此，熔接偏差值小于预热偏差值，随着预热过程的推进对预热位置调整后，实时液面亮度值与目标液面亮度值之间的实时偏差值逐渐减小，在实时偏差值减小至满足熔接偏差值时，可以认为对籽晶预热充分，并根据判定结果直接执行熔接操作。

本发明实施例中，在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值，并确定该实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，其中，目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值，此时，可以在实时偏差值小于预热偏差值时调整籽晶的位置下降至预热偏差值对应的预热位置，从而对籽晶进行充分预热，再在实时偏差值小于熔接偏差值时，直接对籽晶进行熔接，标准化、自动化对籽晶熔接的操作，改良了熔接成功率、重现性，从而提高了产品的生产率和良率，降低了人工成本，避免了安全隐患。

图2示出了本发明实施例提供的另一种单晶熔接方法的步骤流程图，如图2所示，该方法可以包括：

步骤201、响应于第一输入，对籽晶进行预热，并将籽晶的位置下降至第一预热位置。

本发明实施例中，第一输入为针对工艺设备指示对籽晶进行自动化预热、熔接的输入，可选地，第一输入可以包括对预热偏差值、熔接偏差值、预热位置等的设置操作，也可以包括对预热工艺的启动操作。在接收到第一输入后，可以响应于第一输入对籽晶进行预热，具体的，可以将籽晶的位置下降到第一预热位置，以对籽晶进行预热。

步骤202、在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值。

本发明实施例中，步骤202可以对应前述步骤101的相关描述，为避免重复，在此不再赘述。

步骤203、确定所述实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，所述目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值。

本发明实施例中，步骤203可以对应前述步骤102的相关描述，为避免重复，在此不再赘述。

步骤204、在所述实时偏差值大于调温偏差值的情况下，确定所述实时偏差值与所述预热偏差值的关系，所述调温偏差值大于所述预热偏差值。

本发明实施例中，调温偏差值指需要对籽晶预热过程进行调温的条件阈值，该调温偏差值大于预热偏差值，在预热过程中，在实时偏差值大于调温偏差值时，可以认为当前单晶生长工艺中需要进行调温，从而改变对籽晶预热的状态，即可以进一步确定实时偏差值与预热偏差值的关系，从而根据确定结果对籽晶的预热位置调整以调整籽晶预热的状态。

步骤205、在所述实时偏差值小于第一预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第一预热位置下降到第二预热位置。

步骤206、在所述实时偏差值小于第二预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第二预热位置下降到第三预热位置。

步骤207、在所述实时偏差值小于第三预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第三预热位置下降到第四预热位置。

步骤208、在所述实时偏差值小于第四预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第四预热位置下降到第五预热位置。

可选地，所述第一预热偏差值、第二预热偏差值、第三预热偏差值、第四预热偏差值的大小依次降低。

本发明实施例中，步骤205至步骤209为根据预热偏差值调整预热位置过程，其中，预热偏差值可以包括数值大小依次降低的第一预热偏差值、第二预热偏差值、第三预热偏差值和第四预热偏差值，并且分别对应位置逐渐降低的第二预热位置、第三预热位置、第四预热位置和第五预热位置，在对实时液面亮度值持续检测的过程中，确定的实时偏差值逐渐减小，从而逐渐依次小于第一预热偏差值、第二预热偏差值、第三预热偏差值和第四预热偏差值，进而将籽晶的预热位置从第一预热位置依次降至第二预热位置、第三预热位置、第四预热位置和第五预热位置。可选地，预热偏差值的个数，以及预热偏差值与预热位置的对应关系可由本领域技术人员根据实际需求进行设置，本发明实施例对此不作具体限制。

步骤209、在所述实时偏差值小于所述熔接偏差值，且籽晶存在历史熔接位置的情况下，根据所述历史熔接位置对籽晶进行熔接，所述熔接偏差值小于所述预热偏差值。

本发明实施例中，籽晶可以已接受过熔接操作，此时，籽晶存在历史熔接位置，在实时偏差值小于熔接偏差值时，可以认为对籽晶已经充分预热，此时，可以从历史熔接位置对籽晶重新进行熔接。

步骤210、在所述实时偏差值小于所述熔接偏差值，且籽晶不存在历史熔接位置的情况下，根据预设熔接位置对籽晶进行熔接。

本发明实施例中，籽晶可以未接受过熔接操作，此时，籽晶不存在历史熔接位置，在实时偏差值小于熔接偏差值时，可以认为对籽晶已经充分预热，此时，可以从预设熔接位置对籽晶进行熔接，可选地，可以通过前述第一输入的设置确定籽晶是否存在历史熔接位置，或籽晶的预设熔接位置，也可以对籽晶的直径进行检测，根据该直径确定籽晶是否接收过熔接操作，本发明实施例对此不作具体限制。

步骤211、检测熔接后籽晶的熔接直径。

本发明实施例中，在对籽晶熔接后可以对籽晶的熔接直径进行检测，可选地，可以采用CCD视觉系统检测光圈的大小，进而确定籽晶的熔接直径。

步骤212、在所述熔接直径小于第一预设熔接直径的情况下，调整熔接位置重新进行熔接，至所述熔接直径大于或等于所述第一预设熔接直径，并小于或等于所述第二预设熔接直径，所述第二预设熔接直径大于所述第一预设熔接直径。

本发明实施例中，根据后续工艺要求以及产品品质要求，熔接直径应处于需求范围内，如以第一预设熔接直径的阈值下限，以大于第一预设熔接直径的第二预设熔接直径为阈值上限，在熔接直径大于或等于第一预设熔接直径，并小于或等于第二预设熔接直径的情况下，确定熔接操作成功，进入下一工艺步骤，在熔接直径小于第一预设熔接直径的情况下，可以认为该熔接直径偏细，此时，可以调整籽晶的熔接位置重新进行熔接，以使得到的熔接直径处于需求范围内，可选地，可以以预设下降速度调整籽晶的熔接位置降低预设距离重新熔接，如预设距离可以是2mm、3mm等，本发明实施例对降低熔接位置的预设速度、预设距离不作具体限制。

步骤213、在所述熔接直径大于所述第二预设熔接直径的情况下，对熔接后的籽晶进行告警。

本发明实施例中，在熔接直径大于第二预设熔接直径的情况下，可以认为熔接操作失败，不能进行下一步工艺，此时，可以对熔接后的籽晶进行告警，以便对工艺失败进行提示，可选地，还可以进一步对方案该预热-熔接过程中的各项参数进行记录，以便在后续预热-熔接工艺中避免类似工艺失败的发生，提升工艺生产效率。

本发明实施例中，在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值，并确定该实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，其中，目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值，此时，可以在实时偏差值小于预热偏差值时调整籽晶的位置下降至预热偏差值对应的预热位置，从而对籽晶进行充分预热，再在实时偏差值小于熔接偏差值时，直接对籽晶进行熔接，标准化、自动化对籽晶熔接的操作，改良了熔接成功率、重现性，从而提高了产品的生产率和良率，降低了人工成本，避免了安全隐患。

图3是本发明实施例提供的一种单晶熔接方法应用示例示意图，如图3所示，该方法可以包括：

步骤301、通过工艺步骤界面接收对“全自动”按键的第一输入。

图4是本发明实施例提供的一种工艺步骤界面示意图，如图4所示，该工艺步骤中除“熔料”、“二次加料”、“高温准备”、“转肩”、“等径”、“收尾”、“停炉”等功能按键外，还包括“全自动”功能按键，其中，“全自动”功能按键用于启动籽晶自动化预热-熔接功能。

本发明实施例中，在籽晶自动化预热-熔接功能中可预先设置参数已实现自动化判断，可选地，可以包括如下表所示的参数：

表1预热偏差值与预热位置

表2工艺过渡参数

表3熔接-直径参数

本发明实施例中，上述各参数仅用于举例，本领域技术人员可以根据需求选择不同的参数，本发明实施例对此不作具体限制。

步骤302、响应于第一输入，执行籽晶预热工艺将籽晶下降至第一预热位置，再通过CCD视觉系统检测融液的实时液面亮度值，并根据实时液面亮度值与目标液面亮度值确定实时偏差值。

步骤303、在实时偏差值大于调温偏差值(A)时，启动调温工序，确定实时偏差值与第一预热偏差值(Y1)的关系。

步骤304、在实时偏差值小于第一预热偏差值(Y1)时，将籽晶从第一预热位置下降至第二预热位置(L1)。

步骤305、在实时偏差值小于第二预热偏差值(Y2)时，将籽晶从第二预热位置(L1)下降至第三预热位置(L2)。

步骤306、在实时偏差值小于第三预热偏差值(Y3)时，将籽晶从第三预热位置(L2)下降至第四预热位置(L3)。

步骤307、在实时偏差值小于第四预热偏差值(Y4)时，将籽晶从第四预热位置(L3)下降至第五预热位置(L4)。

步骤308、在实时偏差值小于熔接偏差值(B)，且籽晶不存在历史熔接位置(F)时，将籽晶自动下降至预设熔接位置(C)执行熔接操作。

步骤309、在实时偏差值小于熔接偏差值(B)，且籽晶存在历史熔接位置(F)时，在籽晶上一段熔接时的上段熔接位置(D)基础上调整历史籽晶位置调整量(E)，使得籽晶位于历史熔接位置(F)并执行熔接操作。

本发明实施例中，上段熔接位置(D)为籽晶在前一次熔接时的熔接位置，历史籽晶位置调整量(E)为籽晶本次熔接的熔接位置相对于上段熔接位置(D)的偏差。

步骤310、通过CCD视觉系统检测籽晶的熔接直径。

步骤311、在熔接直径小于第一预设熔接直径(J)的情况下，将籽晶以预设速度(H)下降预设距离(G)，并重新执行熔接操作，至熔接直径大于或等于第一预设熔接直径(J)，小于或等于第二预设熔接直径(I)。

步骤312、在熔接直径大于第一预设熔接直径(J)的情况下，对熔接后的籽晶进行告警。

本发明实施例中，在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值，并确定该实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，其中，目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值，此时，可以在实时偏差值小于预热偏差值时调整籽晶的位置下降至预热偏差值对应的预热位置，从而对籽晶进行充分预热，再在实时偏差值小于熔接偏差值时，直接对籽晶进行熔接，标准化、自动化对籽晶熔接的操作，改良了熔接成功率、重现性，从而提高了产品的生产率和良率，降低了人工成本，避免了安全隐患。

图5是本发明实施例提供的一种单晶熔接装置40的结构框图，如图5所示，该装置可以包括：

亮度值检测模块401，用于在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值；

偏差值确定模块402，用于确定所述实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，所述目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值；

籽晶预热模块403，用于在所述实时偏差值小于预热偏差值的情况下，调整籽晶的位置下降至所述预热偏差值对应的预热位置；

籽晶熔接模块405，用于在所述实时偏差值小于熔接偏差值的情况下，对籽晶进行熔接，所述熔接偏差值小于所述预热偏差值。

可选地，所述装置还包括：

直径检测模块，用于检测熔接后籽晶的熔接直径；

所述籽晶熔接模块405，还用于用于在所述熔接直径小于第一预设熔接直径的情况下，调整熔接位置重新进行熔接，至所述熔接直径大于或等于所述第一预设熔接直径，并小于或等于所述第二预设熔接直径，所述第二预设熔接直径大于所述第一预设熔接直径；

籽晶告警模块，用于在所述熔接直径大于所述第二预设熔接直径的情况下，对熔接后的籽晶进行告警。

可选地，所述装置还包括：

预热启动模块，用于响应于第一输入，对籽晶进行预热，并将籽晶的位置下降至第一预热位置；

籽晶预热模块，包括：

第一籽晶预热子模块，用于在所述实时偏差值小于第一预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第一预热位置下降到第二预热位置；

第二籽晶预热子模块，用于在所述实时偏差值小于第二预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第二预热位置下降到第三预热位置；

第三籽晶预热子模块，用于在所述实时偏差值小于第三预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第三预热位置下降到第四预热位置；

第四籽晶预热子模块，用于在所述实时偏差值小于第四预热偏差值的情况下，将籽晶的位置从所述第四预热位置下降到第五预热位置；

所述第一预热偏差值、第二预热偏差值、第三预热偏差值、第四预热偏差值的大小依次降低。

可选地，所述装置还包括：

调温启动模块，用于在所述实时偏差值大于调温偏差值的情况下，确定所述实时偏差值与所述预热偏差值的关系，所述调温偏差值大于所述预热偏差值。

可选地，籽晶熔接模块，包括：

历史熔接子模块，用于在所述实时偏差值小于所述熔接偏差值，且籽晶存在历史熔接位置的情况下，根据所述历史熔接位置对籽晶进行熔接；

预设熔接子模块，用于在所述实时偏差值小于所述熔接偏差值，且籽晶不存在历史熔接位置的情况下，根据预设熔接位置对籽晶进行熔接。

本发明实施例中，在籽晶预热的过程中，检测融液的实时液面亮度值，并确定该实时液面亮度值与目标液面亮度值的实时偏差值，其中，目标液面亮度值为执行引晶操作时的液面亮度值，此时，可以在实时偏差值小于预热偏差值时调整籽晶的位置下降至预热偏差值对应的预热位置，从而对籽晶进行充分预热，再在实时偏差值小于熔接偏差值时，直接对籽晶进行熔接，标准化、自动化对籽晶熔接的操作，改良了熔接成功率、重现性，从而提高了产品的生产率和良率，降低了人工成本，避免了安全隐患。

本发明实施例还提供了一种设备，其特征在于，所述设备包括：接口，总线，存储器与处理器，所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接，所述存储器用于存储可执行程序，所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如图1至图3任一所述的单晶熔接方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储可执行程序，所述可执行程序被处理器运行实现如图1至图3任一所述的单晶熔接方法的步骤。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明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发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。