CN114686968B - 一种晶体生长控制方法以及装置、晶体生长设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种晶体生长控制方法以及装置、晶体生长设备，涉及晶体拉制技术领域，以提供一种在提拉生长晶体的过程中，形成电池端所需形状晶体的技术方案。包括：在提拉生长晶体的过程中，实时获取晶体的生长图像，并从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。其中，生长界面为晶体与原料熔体液面相交处；将晶体在生长界面处的形状信息，与预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果。基于对比结果，利用激光器调整晶体在生长界面处的形状。

Description

一种晶体生长控制方法以及装置、晶体生长设备

技术领域

本发明涉及晶体拉制技术领域，尤其涉及一种晶体生长控制方法以及装置、晶体生长设备。

背景技术

在光伏行业，大多采用直拉单晶制造法拉制单晶硅棒。但目前直拉单晶制造法只能生长主体为圆柱形的硅棒。后续在利用单晶硅棒制作太阳能电池时，需要将圆柱形的硅棒依次经过切断工序、切方工序和切片工序形成硅片，供电池端使用。其中，切方工序中将现有的圆柱形硅棒切掉四个弓形的边皮，获得正方形或者近似正方形的结构。一方面，切方加工增加了太阳能电池用硅片的加工工序。另一方面，边皮的回炉再利用会导致拉晶环节综合成本的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶体生长控制方法以及装置、晶体生长设备，以提供一种在提拉生长晶体的过程中，形成电池端所需形状晶体的技术方案。

第一方面，本发明提供了一种晶体生长控制方法，生长的至少部分晶体的截面具有预设形状，晶体生长控制方法包括：在提拉生长晶体的过程中，实时获取晶体的生长图像，并从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。其中，生长界面为晶体与原料熔体液面相交处。将晶体在生长界面处的形状信息，与预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果。基于对比结果，利用激光器调整晶体在生长界面处的形状。

在采用上述技术方案的情况下，本发明在提拉生长晶体的过程中，实时获取晶体的生长图像，并从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。将晶体在生长界面处的形状信息，与预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果。基于对比结果，利用激光器调整晶体在生长界面处的形状。基于此，可以在提拉生长晶体的过程中，利用激光器发射的激光对晶体的生长边界进行调整，以使生长的晶体在生长界面处的形状具有预设形状。进而，由该晶体形成的晶棒的截面也具有预设形状。在利用上述晶棒制备电池片时，由于预设形状为匹配电池端所使用的硅片的形状，故可以直接对上述晶棒进行切片工序形成硅片。相对于现有技术，本发明利用激光器对所述原料熔体液面进行扫描，可以使激光扫描的晶体材料直接回熔到熔体中，提高了对坩埚中多晶硅原料的利用率，拉制出与下游环节形状匹配度高的硅棒，可节省对晶棒的切方加工工序，或者通过减少边皮回炉从而降低拉晶环节的综合成本。

在一种可能的实现方式中，在提拉生长晶体的过程中，晶体相对于原料熔体沿第一方向转动，利用激光器调整晶体在生长界面处的形状时，激光器发射的激光照射在晶体的生长界面。

在采用上述技术方案的情况下，在提拉生长晶体的过程中，晶体相对于原料熔体沿第一方向转动，此时，激光器发射的激光照射在晶体的生长界面，以对生长界面的形状进行调整，使生长的晶体的生长界面处的形状满足预设形状，进而使得到的晶棒的截面形状满足预设形状。

在一种可能的实现方式中，在提拉生长晶体的过程中，晶体在生长界面处具有第一轮廓；预设形状在生长界面处具有第二轮廓。基于对比结果，利用激光器调整晶体在生长界面处的形状包括：基于对比结果，控制激光器以激光移动路径照射晶体的生长界面，以利用激光器调整晶体在生长界面处的形状。其中，激光移动路径为，在生长界面处，沿晶体的径向，位于第一轮廓与第二轮廓之间。

在采用上述技术方案的情况下，基于激光移动路径，控制激光器照射在晶体的生长界面。由于激光移动路径为在生长界面处，沿晶体的径向，位于第一轮廓与第二轮廓之间。故沿该激光移动路径可以将晶体在生长界面处的形状调整为预设形状，且不会对晶体在生长界面处的形状进行过度调整。

示例性的，上述激光移动路径包括：在生长界面处，沿晶体的径向，从第一轮廓至第二轮廓。和/或，激光移动路径包括：在生长界面处，沿晶体的径向，从第二轮廓至第一轮廓。

在一种可能的实现方式中，所述晶体具有主体部和过渡部，所述主体部的截面具有预设形状，所述过渡部与所述主体部连接处的尺寸与所述预设形状相匹配。所述晶体生长控制方法还包括：在提拉生长晶体的过程中，当开始生长所述主体部时，开启所述激光器并控制所述激光器向生长界面发射激光。

在采用上述技术方案的情况下，在提拉生长晶体的过程中，当开始生长主体部时，开启激光器。基于此，可以保证激光器过早开启，造成的资源浪费，从而保证激光的有效性。也可以避免由于激光器过早开启，对晶体形状造成的错误调整。

在一种可能的实现方式中，预设形状为具有直角边或倒角的正多边形；过渡部与主体部连接处的最大直径等于预设形状的外接圆的直径。

在采用上述技术方案的情况下，可以根据硅片的形状具体设定预设形状，以使最后得到的晶体形状匹配电池端所使用硅片的形状。当过渡部与主体部连接处的最大直径等于预设形状的外界圆的直径时，说明此时通过激光对主体部的形状调整，可以使调整后的主体部的形状等于预设形状。如果过渡部与主体部连接处的最大直径小于预设形状的外界圆的直径，在通过激光对主体部的形状进行调整后，得到的主体部的形状无法满足预设形状。如果过渡部与主体部连接处的最大直径大于预设形状的外界圆的直径，在通过激光对主体部的形状进行调整是，会增加激光调整区域的面积，造成激光资源浪费。

第二方面，本发明提供一种晶体生长控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条计算机指令，所述指令由所述处理器加载并执行以晶体生长控制方法中所执行的步骤。

第三方面，本发明提供一种晶体生长设备，包括单晶炉，设置在单晶炉上的激光器和图像采集器、以及上述晶体生长控制装置；晶体生长控制装置与激光器和图像采集器通信连接。

本发明中第二方面和第三方面及其各种实现方式的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式的有益效果相同，此处不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种晶体生长设备中各个部件之间的通信示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种单晶炉内部剖视图；

图3示出了本发明实施例提供的一种单晶炉盖的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种激光器以及激光器安装座的结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种晶体方法的步骤流程图；

图6示出了本发明实施例提供的一种晶体在生长界面处的形状以及预设形状的示意图；

图7示出了本发明实施例提供的一种晶体生长控制装置的结构图。

附图标记：100-晶体生长设备，101-晶体生长控制装置，102-图像采集器，103-激光器，201-第一观察窗，202-第二观察窗，203-激光器的发射的激光，204-激光器安装座，205-坩埚，206-原料熔体液面，207-晶体，208-单晶炉盖，209-下轴。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

随着世界经济的不断发展，现代化建设对高效能源需求不断增长，光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展，单晶硅片作为制作电池片的一种基础材料，有着广泛的市场需求。

在光伏行业，大多采用直拉单晶制造法拉制单晶硅棒。但目前直拉单晶制造法只能生长圆柱形的硅棒。后续在利用单晶硅棒制作太阳能电池时，需要将圆柱形的硅棒依次经过切断工序、切方工序和切片工序形成硅片，供电池端使用。其中，切方工序中将现有的圆柱形硅棒切掉四个弓形的边皮，获得正方形或者近似正方形的结构。一方面，切方加工增加了太阳能电池用硅片的加工工序。另一方面，边皮的回炉再利用会导致拉晶环节综合成本的提升。

基于此，本发明提供了一种晶体生长控制方法，该晶体生长控制方法生长的至少部分所述晶体的截面具有预设形状。该晶体生长控制方法应用于晶体生长设备中。

图1示出了本发明实施例提供的一种晶体生长设备中各个部件之间的通信示意图。参照图1，该晶体生长设备100包括单晶炉，设置在单晶炉上的激光器103、图像采集器102以及晶体生长控制装置101。晶体生长控制装置101分别与激光器102和图像采集器103通信连接。

在实际应用中，参照图2，单晶炉具有第一观察窗201和第二观察窗202，激光器设置在第一观察窗103处，用于向原料熔体液面206发射激光。图像采集器设置在第二观察窗202处，用于实时获取晶体的生长图像，并将该晶体的生长图像发送给晶体生长控制装置。晶体生长控制装置用于从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。其中，该生长界面为晶体与原料熔体液面相交处晶体的界面。

参照图2，单晶炉内具有坩埚205，坩埚205内放置有原料熔体，原料熔体液面为206。坩埚205下方具有下轴209，在晶体207的生长过程中，下轴209带动坩埚205不断旋转。此时，晶体207沿着与坩埚206旋转方向相反的方向转动，不断离开原料熔体液面206，实现晶体207的生长。

示例性的，在提拉生长晶体的过程中，晶体相对于原料熔体沿第一方向转动，激光器发射的激光照射在所述晶体的生长界面的边缘，坩埚沿与第一方向相反的第二方向转动。

作为一种具体的示例，参照图3，单晶炉盖208上设置有第一观察窗201，第一观察窗201上设置有透光玻璃，透光玻璃正上方有激光器103。第一观察窗201一侧具有激光器安装座204。示例性的，激光器安装座204可拆卸的设置在第一观察窗201的上方。

激光器103与上述晶体生长控制装置通信连接，晶体生长控制装置对激光器的摆动范围、发射的激光强度、以及激光器的开启状态进行控制。在晶体生长转肩的后期，当晶体207直径达到预设形状的外接圆直径时，打开激光器103。利用激光器103对原料熔体液面206照射，由于原料熔体液面206照射的位置温度高，使得被激光照射位置处的硅原子受热熔化，熔化后的硅熔液回熔到坩埚熔体中。具体的，在提拉生长晶体的过程中，晶体207可以沿逆时针旋转并上升，使得晶体不断被拉出原料熔体液面206，激光器103发射的激光相对坩埚205沿着坩埚205的径向匀速运动，从而根据不同需求控制晶体生长的截面形状。

示例性的，图4示出了本发明实施例提供的一种激光器安装座的结构示意图。参照图4，单晶炉上设置“Z”字型的激光器安装座204，激光器安装座204的一端可拆卸的设置在第一观察窗201上。激光器安装座204的另一端设有开孔，该开孔用于容纳激光器103，且该开孔与第一观察窗201的中心重合，使得激光器103设置在该开孔中并经过第一观察窗201后照射在原料熔体液面的不同位置上。参照图2和图3，激光器的发射的激光为203。在晶体生长控制装置101的控制下，利用激光器发射的激光对位于熔体液面处的晶体的形状进行调整，使得生长的晶体的截面具有预设形状。

上述激光器可以为固体激光器、气体激光器或半导体激光器。固体激光器用固体激光材料作为工作物质的激光器，工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子。气体激光器利用气体作为工作物质产生激光的器件。半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。

示例性的，本发明实施例中采用的激光器可以为二氧化碳激光管，二氧化碳激光管是由二氧化碳气体和氮气、氢气等气体组成，以10.6μm的激光波长为激光束产生20千瓦以上的功率，可实现连续性的工作，适用于在提拉生长晶体的过程中对坩埚中的原料熔体进行持续的激光照射，相对于其它激光管，二氧化碳激光管功率大，能够快速熔化晶体。

作为一种可能的实现方式，上述图像采集器设置在第二观察窗202上，与上述晶体生长控制装置通信连接。图像采集器的图像采集区域至少包括坩埚内原料熔体液面处晶体所在的区域。图像采集器用于实时采集晶体的生长图像，并将采集的晶体的图像发送给上述晶体生长控制装置。上述晶体生长控制装置用于从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息，该生长界面为所述晶体与原料熔体液面相交处所述晶体的界面。且上述晶体生长控制装置中还存储有预设形状，该预设形状为匹配电池端所使用硅片的形状。示例性的，图像采集器可以为任何能够进行图像采集的装置或者设备，本发明对此不作具体的限定。例如，摄像机。

上述晶体生长控制装置通过晶体在生长界面处的形状信息以及预设形状的形状信息不断调整激光器在原料熔体液面的照射位置，以实现对激光路径的控制。

参照图5，上述晶体生长控制方法包括以下步骤：

S101，在提拉生长晶体的过程中，晶体生长控制装置实时获取晶体的生长图像，并从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。其中，生长界面为所述晶体与原料熔体液面相交处所述晶体的界面。

在实际中，晶体生长控制装置在不断的获取图像采集器实时采集的晶体的生长图像，并实时从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。

其中，上述晶体在生长界面处的形状信息可以为晶体在生长界面处的晶体轮廓的尺寸参数，例如，上述晶体在生长界面处的形状信息可以为晶体在生长界面处的晶体轮廓的直径。

步骤S102，晶体生长控制装置用于将晶体在生长界面处的形状信息，与预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果。

其中，上述预设形状可以为匹配电池端所使用硅片的形状，也可以为与电池端所使用硅片的形状相近的形状。例如：当电池端所使用的硅片的形状为具有倒角的正方形时，上述预设形状可以为与硅片形状相同的具有倒角的正方形，也可以为与硅片尺寸相同的正方形。在预设形状为与硅片形状相同的具有倒角的正方形的情况下，后续可以直接对晶体形成的晶棒直接进行切片工艺形成硅片。在预设形状为与硅片尺寸相同的正方形的情况下，后续需要对晶体形成的晶棒进行加工后，再进行切片工艺形成硅片。

在晶体生长控制装置用于将晶体在生长界面处的形状信息与预设形状的形状信息进行对比的过程中，当晶体在生长界面处的形状信息小于预设形状信息时，晶体生长控制装置用于控制激光器处于关闭状态。当晶体在生长界面处的形状信息等于预设形状信息时，晶体生长控制装置还用于控制激光器开启。基于此，可以防止激光器过早开启，造成的资源浪费，从而保证激光扫描的有效性。也可以避免由于激光器过早开启，对提拉生长的晶体形状造成的错误调整。

作为一种具体的示例，参照图6，晶体在生长界面处的形状为301，预设形状的形状信息为302。当预设形状302的外接圆与晶体在生长界面处的形状301的直径相同时，可以利用晶体生长控制装置控制激光器的开启。

本发明实施例中，在提拉生长晶体的过程中，晶体相对于原料熔体沿第一方向转动，此时，激光器发射的激光照射在晶体的生长界面，以对生长界面的边缘的形状进行调整，使生长的晶体的生长界面处的形状满足预设形状，进而使得到的晶体的截面形状满足预设形状。进一步的，为了更准确的调整晶体在生长界面处的形状，避免对晶体在生长界面处的形状的过度调整，上述激光器发射的激光照射在晶体的生长界面的边缘。

在本发明实施例中，激光器发射的激光照射在晶体的生长界面的边缘，故激光不会照射到晶体的生长界面中心区域或靠近中心的区域，避免激光对晶体的其他区域进行照射，从而造成激光对晶体在生长界面处的形状的过度调整。

具体的，在晶体生长的过程中，坩埚在下轴的带动下进行旋转，晶体沿着与坩埚旋转方向相反的方向旋转。当晶体生长控制装置根据晶体在生长界面处的形状信息、预设形状的形状信息确定了生长界面处的形状信息大于预设形状的形状信息之后，开启激光器。晶体生长控制装置还用于根据坩埚的旋转方向和旋转速度，以及晶体的旋转方向和旋转速度确定激光器的移动速率。当激光器按照上述移动速率移动时，激光器发射的激光可以照射在生长界面边缘的不同位置处，以对晶体生长界面处的形状进行调整，使生长的晶体的截面形状满足预设形状。

随着坩埚和晶体的不断旋转、以及晶体的生长，图像采集器获取的晶体的生长图像也在不断发生变化。此时，晶体生长控制装置从图像采集器实时采集的晶体的生长图像中提取的晶体在生长界面处的形状信息。并根据晶体在生长界面处的形状信息和预设形状的形状信息确定激光器发射的激光在原料熔体液面上的实时位置信息。随着时间的累积，该激光器发射的激光在原料熔体液面上的实时位置信息形成了激光器在原料熔体液面的扫描路径。

S103、基于对比结果，利用激光器调整晶体在所述生长界面处的形状。

本发明实施例在将晶体在生长界面处的形状信息，与预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果之后，在基于所述对比结果，利用激光器调整晶体在所述生长界面处的形状之前，需要确定晶体在生长界面处形状信息大于预设形状的形状信息。即，晶体在生长界面处形状信息大于电池端所使用硅片形状的形状信息。基于此，可以保证利用激光器调整所述晶体在所述生长界面处的形状的准确性，避免沿着激光器对原料熔体液面进行扫描时，造成对晶体在生长界面处形状的过度调整。

可以理解，激光器用于根据上述对比结果对晶体在生长界面处的形状进行调整，以使最终的晶体的形状信息匹配电池端所使用硅片的形状。故可以基于对比结果，控制激光器照射在生长界面处的激光移动路径。其中，激光移动路径为，在生长界面处，沿晶体的径向，位于第一轮廓与第二轮廓之间。在提拉生长晶体的过程中，晶体在所述生长界面的轮廓为第一轮廓；预设形状的轮廓为第二轮廓。

具体的，激光移动路径可以为在生长界面处，沿晶体的径向，从第一轮廓至第二轮廓。激光移动路径也可以为在生长界面处，沿晶体的径向，从第二轮廓至第一轮廓。

作为一种具体的示例，参照图6，本发明实施例通过晶体生长控制装置使得激光器发射的激光通过第一透光玻璃照射到坩埚内的O点，A点为晶体在生长界面处的中心点，在晶体生长控制装置的控制下，激光器沿A0所在直线的延伸方向来回摆动，即沿着OA'的方向摆动，同时晶体随着坩埚沿逆时针方向转动(即图中箭头的方向)，由于激光的照射导致O点的温度升高，使得硅原子被熔化回熔到坩埚中，通过晶体生长控制装置对激光器的摆动方向、激光强度的控制，确保晶体在生长界面处的形状沿预设形状生长。

作为一种具体的示例，上述步骤S101-S103中提拉生长晶体的过程用于生长晶体的主体部，该主体部的横截面的形状基本一致。在实际中，在生长晶体的主体部之前，需要经过引晶、放肩等步骤。放肩步骤形成的大致为圆锥体形的肩部对应为本发明实施例中的过渡部。当放肩步骤形成的过渡部放大到目标直径时，进入晶体的等径生长阶段。此时，利用本发明实施例提供的晶体生长控制方法来控制晶体的形状。

根据以上描述可知，本发明实施例提供的晶体具有主体部和过渡部，主体部的截面具有预设形状，过渡部与所述主体部连接处的尺寸与预设形状相匹配。在提拉生长晶体的过程中，当开始生长主体部时，开启所述激光器并控制所述激光器向所述生长界面的边缘发射激光。基于此，可以保证激光器过早开启，造成的资源浪费，从而保证激光的有效性。也可以避免由于激光器过早开启，对晶体形状造成的错误调整。可以理解，为了根据电池端所使用硅片的形状设定预设形状，以使最后得到的晶体的截面形状满足电池端所使用硅片的形状，上述预设形状可以为多边形。预设形状也可以根据电池端所使用硅片的形状进设定为具有倒角的形状。示例性的，上述预设形状为具有倒角的正方形。

基于此，利用预设形状作为确定激光器在原料熔体液面的激光扫描路径的因素之一，可以使最终得到的晶体的形状信息与电池端所使用硅片的形状信息相匹配。基于以上描述，本发明实施例在提拉生长晶体的过程中，实时获取晶体的生长图像，并从生长图像中提取晶体在生长界面处的形状信息。将晶体在生长界面处的形状信息，与预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果。基于对比结果，利用激光器调整晶体在生长界面处的形状。基于此，可以在提拉生长晶体的过程中，利用激光器发射的激光对晶体的生长边界进行调整，以使生长的晶体在生长界面处的形状具有预设形状。进而，由该晶体形成的晶棒的截面也具有预设形状。在利用上述晶棒制备电池片时，由于预设形状为匹配电池端所使用的硅片的形状，故可以直接对上述晶棒进行切片工序形成硅片。相对于现有技术，本发明利用激光器对所述原料熔体液面进行扫描，可以使激光扫描的晶体材料直接回熔到熔体中，提高了对坩埚中多晶硅原料的利用率，拉制出与下游环节形状匹配度高的硅棒，可节省对晶棒的切方加工工序，或者通过减少边皮回炉从而降低拉晶环节的综合成本。参照图7，上述晶体生长控制装置执行的动作可以作为计算机指令存储在晶体生长控制装置的存储器220中，存储器520中存储的计算机指令由处理器510来执行。

晶体生长控制装置101包括：处理器210和通信接口230，通信接口230和处理器耦合210，处理器210用于运行计算机程序或指令。晶体生长控制装置101可以通过通信接口230与激光器和图像采集器的驱动组件进行通信。

如图7所示，上述处理器210可以是一个通用中央处理器(central processingunit，CPU)，微处理器，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口230可以为一个或多个。通信接口230可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。

如图7所示，晶体生长控制装置101还可以包括通信线路240。通信线路240可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

可选的，如图7所示，晶体生长控制装置101还可以包括存储器220。存储器220用于存储执行本发明方案的计算机指令，并由处理器210来控制执行。处理器210用于执行存储器220中存储的计算机指令。

如图7示，存储器220可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器220可以是独立存在，通过通信线路240与处理器210相连接。存储器220也可以和处理器210集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，如图7所示，处理器210可以包括一个或多个CPU，如图7中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，如图7所示，晶体生长控制装置101可以包括多个处理器210，如图7中的处理器210和处理器250。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述实施例中由晶体生长控制装置执行的功能。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种晶体生长控制方法，生长的至少部分所述晶体的截面具有预设形状，其特征在于，应用于晶体生长设备中，所述晶体生长设备包括单晶炉，设置在单晶炉上的激光器、图像采集器以及晶体生长控制装置；所述晶体生长控制方法包括：

在提拉生长晶体的过程中，实时获取所述晶体的生长图像，并从所述生长图像中提取所述晶体在生长界面处的形状信息；其中，所述生长界面为所述晶体与原料熔体液面相交处；

将所述晶体在生长界面处的形状信息，与所述预设形状的形状信息进行对比，获得对比结果；

基于所述对比结果，利用所述激光器调整所述晶体在所述生长界面处的形状；其中，所述激光器与所述晶体生长控制装置通信连接，所述晶体生长控制装置对所述激光器的摆动范围、发射的激光强度、以及所述激光器的开启状态进行控制；

在提拉生长晶体的过程中，所述晶体相对于所述原料熔体沿第一方向转动，利用激光器调整所述晶体在所述生长界面处的形状时，所述激光器发射的激光照射所述晶体的生长界面的边缘。

2.根据权利要求1所述的晶体生长控制方法，其特征在于，在提拉生长晶体的过程中，所述晶体在所述生长界面处具有第一轮廓；所述预设形状具有第二轮廓；

所述基于所述对比结果，利用激光器调整所述晶体在所述生长界面处的形状包括：

基于所述对比结果，控制所述激光器以激光移动路径照射所述晶体的生长界面，以利用激光器调整所述晶体在所述生长界面处的形状；其中，所述激光移动路径为，在所述生长界面处，沿所述晶体的径向，位于所述第一轮廓与所述第二轮廓之间。

3.根据权利要求2所述的晶体生长控制方法，其特征在于，所述激光移动路径包括：在所述生长界面处，沿所述晶体的径向，从第一轮廓至第二轮廓；或，

所述激光移动路径包括：在所述生长界面处，沿所述晶体的径向，从第二轮廓至第一轮廓。

4.根据权利要求1-3任一项所述的晶体生长控制方法，其特征在于，所述原料熔体盛放在坩埚中，在提拉生长所述晶体的过程中，所述坩埚沿与所述第一方向相反的第二方向转动。

5.根据权利要求1-3任一项所述的晶体生长控制方法，其特征在于，所述晶体具有主体部和过渡部，所述主体部的截面具有预设形状，所述过渡部与所述主体部连接处的尺寸与所述预设形状相匹配；

所述晶体生长控制方法还包括：在提拉生长晶体的过程中，当开始生长所述主体部时，开启所述激光器并控制所述激光器向所述生长界面发射激光。

6.根据权利要求5所述的晶体生长控制方法，其特征在于，所述预设形状为具有直角边或倒角的正多边形；

所述过渡部与所述主体部连接处的最大直径等于所述预设形状的外接圆的直径。

7.一种晶体生长控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条计算机指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现权利要求1至6任一项所述的晶体生长控制方法中所执行的步骤。

8.一种晶体生长设备，其特征在于，包括单晶炉，设置在所述单晶炉上的激光器和图像采集器、以及权利要求7所述的晶体生长控制装置；

所述晶体生长控制装置与所述激光器和所述图像采集器通信连接。

9.根据权利要求8所述的晶体生长设备，其特征在于，所述单晶炉具有第一观察窗和第二观察窗；

所述激光器设置在所述第一观察窗处，用于向原料熔体液面发射激光，所述图像采集器设置在第二观察窗处，用于实时获取所述晶体的生长图像；

和/或，

所述晶体生长设备还包括激光器安装座，所述激光器可转动的连接在所述激光器安装座上；

所述晶体生长控制装置用于控制所述激光器在所述晶体的生长界面的激光移动路径。