一种单晶硅加料数据的确定方法、装置及设备
阅读：1067发布：2020-06-18
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1.一种单晶硅加料数据的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取单晶炉的工步状态；
在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据；
在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述加料数据包括：加料原料重量和加料掺杂剂重量；
所述在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据的步骤，包括：
在根据所述运行参数数据，确定开始进行所述加料操作的情况下，从单晶硅生产管理系统获取所述坩埚的信息和所述原料信息；
根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量；
根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述坩埚的信息包括：所述坩埚的型号、所述坩埚的尺寸；
所述原料信息包括：加料原料的密度；
所述运行参数数据包括：引晶工序时所述坩埚的第一位置和所述卸离硅棒工步时所述坩埚的第二位置；
所述根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量的步骤，包括：
根据所述坩埚的型号和所述坩埚的尺寸，对所述坩埚进行区域划分，得到多个区域，以及每个所述区域对应的体积计算公式；
根据所述第一位置和所述第二位置，确定原料的液面下降尺寸；
根据所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定所述原料的消耗量；
根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，
所述原料信息还包括：单晶硅棒的电阻率、所述原料的掺杂剂杂质原子数量、所述单晶硅棒的掺杂剂浓度、所述加料原料的杂质浓度、掺杂剂的分凝系数、所述加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度和所述掺杂剂的杂质浓度；
所述运行参数数据还包括：所述单晶硅棒的尺寸；
所述坩埚的信息还包括：所述坩埚的设计总装料体积；
所述根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量的步骤，包括：
根据所述单晶硅棒的尺寸，确定所述单晶硅棒的体积；
根据所述坩埚的设计总装料体积、所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定剩余原料的体积；
根据所述原料信息、所述单晶硅棒的体积和所述剩余原料的体积，确定所述剩余原料的掺杂剂浓度；
根据所述剩余原料的体积和所述剩余原料的密度，确定所述剩余原料的重量；
根据所述剩余原料的重量、所述剩余原料的掺杂剂浓度、所述加料原料重量和所述原料信息，确定所述加料掺杂剂重量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行参数数据包括：所述单晶硅棒的长度、所述单晶炉的运行时间和炉内压力；
所述在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据的步骤，包括：
在所述单晶硅棒的长度大于预设长度值、所述运行时间小于预设时间值，且所述炉内压力小于第一预设压力值的情况下，确定开始进行所述加料操作；
获取所述坩埚的信息和所述原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料数据。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量的步骤之后，所述方法还包括：
根据所述加料原料重量，从预设的数据库中，确定所述加料原料中包含的新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的重量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据的步骤之后，所述方法还包括：
将所述加料数据发送至加料装置，以供所述加料装置根据所述加料数据，完成单晶硅加料过程中，加料原料和加料掺杂剂的配料操作、运输操作和所述加料操作。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取单晶炉的工步状态的步骤之后，所述方法还包括：
在所述工步状态为异常状态，且确定接收到所述单晶炉发送的开始进行所述加料操作的指令的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
9.一种单晶硅加料数据的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取单晶炉的工步状态；
第二获取模块，用于在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据；
第一确定模块，用于在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据。
10.一种单晶硅加料数据的确定设备，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权利要求1至8中任一项所述的单晶硅加料数据的确定方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至8中任一项所述的单晶硅加料数据的确定方法的步骤。
一种单晶硅加料数据的确定方法、装置及设备
技术领域
背景技术
[0002] 随着传统能源的不断消耗及其对环境带来的负面影响日益严重，晶体硅太阳能电池在改变能源结构、缓解环境压力等方面的作用日益凸显，而单晶硅作为晶体硅太阳能电池的重要基础材料之一，有着广泛的市场需求。
[0003] 现有技术中，常采用多次装料拉晶技术制备单晶硅，具体过程为：经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾等操作，完成一根单晶硅棒的制备之后，通过加料再次向石英坩埚内添加原料和掺杂剂，继续进行单晶硅棒的制备，其中，加料时需要添加的原料重量的确定过程为：人工称量已获得的单晶硅棒的重量，以及从熔硅原料中滤出的滤渣的重量，将单晶硅棒的重量和滤渣的重量的和，作为加料时需要添加的原料重量，进一步根据原料重量和相关公式，人工计算确定加料时需要添加的掺杂剂的重量。
[0004] 但是，在现有技术中，需要人工称量单晶硅棒和滤渣的重量，并根据称重的结果，人工计算加料时需要添加的原料重量和掺杂剂的重量，从而根据得到的单晶硅的加料数据，进行单晶硅加料的加料操作，导致在加料过程中，确定需要加入的原料重量和掺杂剂重量的过程耗时长，准确性差。
发明内容
[0005] 本发明提供一种单晶硅加料数据的确定方法、装置及设备，旨在提升直拉法制备单晶硅的加料操作中，确定需要加入的原料重量和掺杂剂重量的过程的准确度，并缩短这一过程的耗时时长。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种单晶硅加料数据的确定方法，所述方法包括：
[0007] 获取单晶炉的工步状态；
[0008] 在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据；
[0009] 在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据。
[0010] 可选的，所述加料数据包括：加料原料重量和加料掺杂剂重量；
[0011] 所述在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据的步骤，包括：
[0012] 在根据所述运行参数数据，确定开始进行所述加料操作的情况下，从单晶硅生产管理系统获取所述坩埚的信息和所述原料信息；
[0013] 根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量；
[0014] 根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量。
[0015] 可选的，所述坩埚的信息包括：所述坩埚的型号、所述坩埚的尺寸；
[0016] 所述原料信息包括：加料原料的密度；
[0017] 所述运行参数数据包括：引晶工序时所述坩埚的第一位置和所述卸离硅棒工步时所述坩埚的第二位置；
[0018] 所述根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量的步骤，包括：
[0019] 根据所述坩埚的型号和所述坩埚的尺寸，对所述坩埚进行区域划分，得到多个区域，以及每个所述区域对应的体积计算公式；
[0020] 根据所述第一位置和所述第二位置，确定原料的液面下降尺寸；
[0021] 根据所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定所述原料的消耗量；
[0022] 根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量。
[0023] 可选的，所述原料信息还包括：单晶硅棒的电阻率、所述原料的掺杂剂杂质原子数量、所述单晶硅棒的掺杂剂浓度、所述加料原料的杂质浓度、掺杂剂的分凝系数、所述加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度和所述掺杂剂的杂质浓度；
[0024] 所述运行参数数据还包括：所述单晶硅棒的尺寸；
[0025] 所述坩埚的信息还包括：所述坩埚的设计总装料体积；
[0026] 所述根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量的步骤，包括：
[0027] 根据所述单晶硅棒的尺寸，确定所述单晶硅棒的体积；
[0028] 根据所述坩埚的设计总装料体积、所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定剩余原料的体积；
[0029] 根据所述原料信息、所述单晶硅棒的体积和所述剩余原料的体积，确定所述剩余原料的掺杂剂浓度；
[0030] 根据所述剩余原料的体积和所述剩余原料的密度，确定所述剩余原料的重量；
[0031] 根据所述剩余原料的重量、所述剩余原料的掺杂剂浓度、所述加料原料重量和所述原料信息，确定所述加料掺杂剂重量。
[0032] 可选的，所述运行参数数据包括：所述单晶硅棒的长度、所述单晶炉的运行时间和炉内压力；
[0033] 所述在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据的步骤，包括：
[0034] 在所述单晶硅棒的长度大于预设长度值、所述运行时间小于预设时间值，且所述炉内压力小于第一预设压力值的情况下，确定开始进行所述加料操作；
[0035] 获取所述坩埚的信息和所述原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料数据。
[0036] 可选的，在所述根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量的步骤之后，所述方法还包括：
[0037] 根据所述加料原料重量，从预设的数据库中，确定所述加料原料中包含的新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的重量。
[0038] 可选的，在所述在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据的步骤之后，所述方法还包括：
[0039] 将所述加料数据发送至加料装置，以供所述加料装置根据所述加料数据，完成单晶硅加料过程中，加料原料和加料掺杂剂的配料操作、运输操作和所述加料操作。
[0040] 可选的，在所述获取单晶炉的工步状态的步骤之后，所述方法还包括：
[0041] 在所述工步状态为异常状态，且确定接收到所述单晶炉发送的开始进行所述加料操作的指令的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0042] 第二方面，本发明实施例提供了一种单晶硅加料数据的确定装置，所述装置包括：
[0043] 第一获取模块，用于获取单晶炉的工步状态；
[0044] 第二获取模块，用于在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据；
[0045] 第一确定模块，用于在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据。
[0046] 可选的，所述加料数据包括：加料原料重量和加料掺杂剂重量，所述第一确定模块，包括：
[0047] 获取子模块，用于在根据所述运行参数数据，确定开始进行所述加料操作的情况下，从单晶硅生产管理系统获取所述坩埚的信息和所述原料信息；
[0048] 第一确定子模块，用于根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量；
[0049] 第二确定子模块，用于根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量。
[0050] 可选的，所述坩埚的信息包括：所述坩埚的型号、所述坩埚的尺寸；
[0051] 所述原料信息包括：加料原料的密度；
[0052] 所述运行参数数据包括：引晶工序时所述坩埚的第一位置和所述卸离硅棒工步时所述坩埚的第二位置；
[0053] 所述第一确定子模块，包括：
[0054] 第一确定单元，用于根据所述坩埚的型号和所述坩埚的尺寸，对所述坩埚进行区域划分，得到多个区域，以及每个所述区域对应的体积计算公式；
[0055] 第二确定单元，用于根据所述第一位置和所述第二位置，确定原料的液面下降尺寸；
[0056] 第三确定单元，用于根据所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定所述原料的消耗量；
[0057] 第四确定单元，用于根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量。
[0058] 可选的，所述原料信息还包括：单晶硅棒的电阻率、所述原料的掺杂剂杂质原子数量、所述单晶硅棒的掺杂剂浓度、所述加料原料的杂质浓度、掺杂剂的分凝系数、所述加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度和所述掺杂剂的杂质浓度；
[0059] 所述运行参数数据还包括：所述单晶硅棒的尺寸；
[0060] 所述坩埚的信息还包括：所述坩埚的设计总装料体积；
[0061] 所述第二确定子模块包括：
[0062] 第六确定单元，用于根据所述单晶硅棒的尺寸，确定所述单晶硅棒的体积；
[0063] 第七确定单元，用于根据所述坩埚的设计总装料体积、所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定剩余原料的体积；
[0064] 第八确定单元，用于根据所述原料信息、所述单晶硅棒的体积和所述剩余原料的体积，确定所述剩余原料的掺杂剂浓度；
[0065] 第九确定单元，用于根据所述剩余原料的体积和所述剩余原料的密度，确定所述剩余原料的重量；
[0066] 第十确定单元，用于根据所述剩余原料的重量W1、所述剩余原料的掺杂剂浓度、所述加料原料重量和所述原料信息，确定所述加料掺杂剂重量。
[0067] 可选的，所述运行参数数据包括：所述单晶硅棒的长度、所述单晶炉的运行时间和炉内压力，所述第一确定模块，包括：
[0068] 第三确定子模块，用于在所述单晶硅棒的长度大于预设长度值、所述运行时间小于预设时间值，且所述炉内压力小于第一预设压力值的情况下，确定开始进行所述加料操作；
[0069] 第四确定子模块，用于获取所述坩埚的信息和所述原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料数据。
[0070] 可选的，所述第一确定子模块，还可以包括：
[0071] 第五确认单元，用于根据所述加料原料重量，从预设的数据库中，确定所述加料原料中包含的新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的重量。
[0072] 可选的，所述装置还包括：
[0073] 发送模块，用于将所述加料数据发送至加料装置，以供所述加料装置根据所述加料数据，完成单晶硅加料过程中，加料原料和加料掺杂剂的配料操作、运输操作和所述加料操作。
[0074] 可选的，所述装置还可以包括：
[0075] 第二确定模块，用于在所述工步状态为异常状态，且确定接收到所述单晶炉发送的开始进行所述加料操作的指令的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0076] 第三方面，本发明实施例提供了一种单晶硅加料数据的确定设备，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所述单晶硅加料数据的确定方法的步骤。
[0077] 本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，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所述单晶硅加料数据的确定方法的步骤。
[0078] 本发明实施例提供的一种单晶硅加料数据的确定方法，包括：获取单晶炉的工步状态；在工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取单晶炉的运行参数数据；在根据运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取单晶炉中坩埚的信息、单晶炉所需原料的原料信息，并根据坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料数据。本申请中，在工步状态为卸离硅棒工步时，就可以通过单晶炉的运行参数数据、坩埚的信息和原料信息，确定加料数据，使得制备单晶硅的加料操作更加快速和准确，缩短了确定单晶硅加料数据的时间，提高了单晶硅的生产效率。附图说明
[0079] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0080] 图1示出了本发明实施例一中的一种单晶硅加料数据的确定方法的步骤流程图；
[0081] 图2示出了本发明实施例二中的一种单晶硅加料数据的确定方法的步骤流程图；
[0082] 图3示出了本发明实施例二中的一种坩埚的区域划分示意图；
[0083] 图4示出了本发明实施例二中的一种坩埚尺寸标记示意图；
[0084] 图5示出了本发明实施例三中的一种智能配料、送料方法的步骤流程图；
[0085] 图6示出了本发明实施例三中的一种单晶硅加料数据的确定装置的数据构成示意图；
[0086] 图7示出了本发明实施例三中的一种单晶硅加料数据的确定装置的结构框图；
[0087] 图8示出了本发明实施例的一种单晶硅加料数据的确定设备的逻辑结构示意图。
具体实施方式
[0088] 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。
[0089] 实施例一
[0090] 参照图1，图1示出了本发明实施例一中的一种单晶硅加料数据的确定方法的步骤流程图。该方法可以包括如下步骤：
[0091] 步骤101，获取单晶炉的工步状态。
[0092] 在该步骤中，可以通过单晶炉设备，获取单晶炉的工步状态，使得可以根据单晶炉的工步状态，确定是否可以开始针对该单晶炉进行加料操作。
[0093] 具体的，在直拉法生产单晶硅棒工艺中，是先将原料装入单晶炉炉内的石英坩埚中，将炉体密闭后通入保护气体，通过加热器将料块加热至1400℃左右熔化，待石英坩埚内预装的原料熔化后形成原料，经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾和卸离硅棒等工步，完成一根单晶硅棒的拉晶过程，一根单晶硅棒拉制完毕后，通过加料操作再次向石英坩埚内添加原料，经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾和卸离硅棒等工步，完成一根单晶硅棒的拉制，并循环多次，最后关闭加热器停炉冷却。
[0094] 步骤102，在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0095] 在该步骤中，若从单晶炉设备获取的单晶炉的工步状态为卸离硅棒工步，则说明此时已经完成一根单晶硅棒的引晶、放肩、转肩、等径、收尾工步，正在将拉制得到的单晶硅棒从单晶炉中卸离，此时即可以获取单晶炉的运行参数数据，从而结合其他数据，计算并确定加料操作中的加料数据，从而可以根据加料数据，完成向单晶炉的坩埚中进行加料，使得设备可以继续进行下一根单晶硅棒的拉制过程。
[0096] 需要说明的是，本发明实施例在直拉法制备单晶硅的过程完成收尾工步之后，就可以确定已经拉制完成的单晶硅棒的尺寸，进而确定在拉制该单晶硅棒的过程中，消耗的原料的重量，从而确定加料操作中，需要向坩埚中添加的原料的重量，而不用在完成卸离硅棒工步之后，并且等待拉制完成的单晶硅棒冷却至常温之后，才可以人工对其进行称量，从而确定单晶硅棒的重量，结合在制备单晶硅棒的过程中，从石英坩埚内的原料中过滤出的滤渣的重量，从而确定消耗的原料的重量，从而确定加料操作中，需要向坩埚中添加的原料的重量。因而，本发明实施例可以更加快速和准确的确定加料数据，缩短确定单晶硅加料数据的确定时间，提高单晶硅的生产效率。
[0097] 在本发明实施例中，在通过直拉法制备单晶硅的过程中，进行加料操作时，所述原料可以是液态硅原料。
[0098] 具体的，所述单晶炉的运行参数数据，可以包括已拉制完成的单晶硅棒的尺寸、单晶炉的运行时间、单晶炉的炉内压力、引晶工序时坩埚所处的第一位置和卸离硅棒工步时坩埚所处的第二位置等。
[0099] 步骤103，在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据。
[0100] 在该步骤中，可以根据获取到的单晶炉的运行参数数据，判断是否开始进行加料操作。
[0101] 进一步的，若根据单晶炉的运行参数数据，确定不进行加料操作，则不执行任何操作。若根据单晶炉的运行参数数据，确定开始进行加料操作，则可以通过单晶炉设备获取单晶炉中坩埚的信息，通过单晶硅生产管理系统获取单晶炉所需原料的原料信息，并根据坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料操作过程中的加料数据。
[0102] 需要说明的是，在制备单晶硅时，拉制单晶硅的原料为多晶硅原料，通常还需要加入一定数量的杂质元素，即掺杂剂，加入的杂质元素决定了被掺杂单晶硅的导电类型、电阻率、少子寿命等电学性能，制备N型单晶硅时，采用V族元素(如磷、砷、锑、铋)，制备P型单晶硅时，采用Ⅲ族元素(如硼、铝、镓、铟、钛)，杂质元素在单晶硅中的含量的多少决定了单晶硅的电阻率，因而所述加料数据包括加料原料重量和加料掺杂剂重量。
[0103] 具体的，所述单晶炉中坩埚的信息，包括单晶炉设备中的坩埚的型号和相应的尺寸参数，从而可以对坩埚的形状进行区域划分，并对划分后得到的多个区域进行分析，确定每个区域对应的体积计算公式，结合在拉制单晶硅棒的过程中原料液面的下降尺寸，就可以计算出制备该单晶硅棒的全过程中，消耗的原料的体积和重量，进而可以确定加料操作中，需要向坩埚中加料原料重量，再通过相关公式的计算，根据加料原料的重量，可以确定加料掺杂剂重量。
[0104] 在本发明实施例中，一种单晶硅加料数据的确定方法，包括：获取单晶炉的工步状态；在工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取单晶炉的运行参数数据；在根据运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取单晶炉中坩埚的信息、单晶炉所需原料的原料信息，并根据坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料数据。本申请中，在工步状态为卸离硅棒工步时，就可以通过单晶炉的运行参数数据、坩埚的信息和原料信息，确定加料数据，使得制备单晶硅的加料操作更加快速和准确，缩短了确定单晶硅加料数据的时间，提高了单晶硅的生产效率。
[0105] 实施例二
[0106] 参见图2，示出了本发明实施例二中的一种单晶硅加料数据的确定方法的步骤流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0107] 步骤201，获取单晶炉的工步状态。
[0108] 该步骤具体可以参照上述步骤101，此处不再赘述。
[0109] 步骤201之后，可以执行步骤202，也可以执行步骤203。
[0110] 步骤202，在所述工步状态为异常状态，且确定接收到所述单晶炉发送的开始进行所述加料操作的指令的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0111] 在该步骤中，若从单晶炉设备获取的单晶炉的工步状态为异常状态，即单晶炉运行过程发生异常情况，单晶炉未按照引晶、放肩、转肩、等径、收尾和卸离硅棒的自动工步运行时，无法监测到单晶硅棒是否处于卸离硅棒工步，则单晶炉设备的操作人员可以通过单晶炉设备上的二次叫料按钮，进行人工加料需求发起，即通过单晶炉发送开始进行加料操作的指令，在接收到所述指令的情况下，说明此时操作人员通过观察，确定此时单晶炉处于卸离硅棒工步，单晶率此时可以进行加料操作，因此，可以开始进行所述加料操作，并获取所述运行参数数据，进一步结合其他数据，从而计算并确定加料操作中的加料数据，从而可以根据加料数据，完成向单晶炉的坩埚中进行加料，使得设备可以继续进行下一根单晶硅棒的拉制过程。
[0112] 需要说明的是，本发明实施例在直拉法制备单晶硅棒的过程完成收尾工步之后，就可以确定已经拉制完成的单晶硅棒的尺寸，进而确定在拉制该单晶硅棒的过程中，消耗的原料的重量，从而确定加料操作中，需要向坩埚中添加的原料的重量，而不用在完成卸离硅棒工步之后，并且等待拉制完成的单晶硅棒冷却至常温之后，才可以人工对其进行称量，从而确定单晶硅棒的重量，结合在制备单晶硅棒的过程中，从石英坩埚内的原料中过滤出的滤渣的重量，从而确定消耗的原料的重量，从而确定加料操作中，需要向坩埚中添加的原料的重量。因而，本发明实施例可以更加快速和准确的确定加料数据，缩短直拉法制备单晶硅棒的加料操作时间，提高单晶硅的生产效率。
[0113] 具体的，所述单晶炉的运行参数数据，可以包括已拉制完成的单晶硅棒的尺寸、单晶炉的运行时间、单晶炉的炉内压力、引晶工序时坩埚所处的第一位置和卸离硅棒工步时坩埚所处的第二位置等。
[0114] 步骤202之后，可以执行步骤205。
[0115] 步骤203，在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0116] 该步骤具体可以参照上述步骤102，此处不再赘述。
[0117] 步骤204，所述运行参数数据包括：所述单晶硅棒的长度、所述单晶炉的运行时间和炉内压力；在所述单晶硅棒的长度大于预设长度值、所述运行时间小于预设时间值，且所述炉内压力小于第一预设压力值的情况下，确定开始进行所述加料操作。
[0118] 在该步骤中，可以进一步根据单晶炉的运行参数数据，确定单晶炉设备此时是否可以进行加料操作。
[0119] 具体的，所述运行参数数据包括：单晶硅棒的长度、单晶炉的运行时间和炉内压力。
[0120] 在本发明实施例中，在单晶硅棒的长度大于预设长度值、运行时间小于预设时间值，且炉内压力小于第一预设压力值的情况下，确定开始进行所述加料操作。
[0121] 其中，在单晶硅棒的制备过程中，要求单晶硅棒具有一定的长度，才将该单晶硅棒通过卸离硅棒工步从单晶炉中取出，使其作为合格的单晶硅棒产品进行后续的加工，若单晶硅棒的长度不能达到产品合格的要求，则会将拉制出的单晶硅棒重新熔融在坩埚中，使其作为原料继续进行单晶硅棒的拉制，因而坩埚中的原料并不会产生消耗，因而在单晶硅棒的长度大小于或等于预设长度值时，不进行加料操作。
[0122] 进一步的，在单晶硅棒的制备过程中，长采用石英坩埚作为装载原料的容器，但是石英坩埚在单晶炉的高温环境下，不能长时间持续工作，因而在单晶炉的运行时间大于或等于预设时间值时，不进行加料操作。
[0123] 此外，在单晶硅棒的制备过程中，单晶炉的炉体需要处于密闭状态，并在单晶炉体中通入保护气体，若单晶炉的炉内压力过大，则不能满足单晶硅棒的制备要求，因而在单晶炉的炉内压力大于或等于第一预设压力值时，不进行加料操作。
[0124] 优选地，所述预设长度值可以为500毫米，所述预设时间值可以为280小时，所述第一预设压力值可以为15托。
[0125] 可选的，在所述单晶炉的运行时间大于预设时间值时，也可以继续进行加料操作，但其前提条件是单晶炉的炉内压力不能超过第二预设压力值。
[0126] 优选地，所述第二预设压力值可以为18托。
[0127] 步骤205，获取所述坩埚的信息和所述原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料数据。
[0128] 在该步骤中，可以根据获取到的坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料数据，具体包括：
[0129] 子步骤2051，所述加料数据包括：加料原料重量和加料掺杂剂重量，在根据所述运行参数数据，确定开始进行所述加料操作的情况下，从单晶硅生产管理系统获取所述坩埚的信息和所述原料信息。
[0130] 在该步骤中，在确定开始进行加料操作的情况下，可以从单晶硅生产管理系统获取单晶炉中坩埚的信息，和单晶炉所需原料的原料信息。
[0131] 具体的，所述单晶硅生产管理系统可以包括：制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)和集成化管理信息系统(Enterprise Resource Planning Administration，ERP)，其中，MES可以完成制造资源分配与状态报告、详细工序作业计划、生产调度、数据采集和工艺过程管理等功能，ERP是一个在全公司范围内应用的、高度集成的系统，覆盖了客户、项目、库存和采购、供应、生产等管理工作。
[0132] 其中，所述运行参数数据，包括已拉制完成的单晶硅棒的尺寸、单晶炉的运行时间、单晶炉的炉内压力、引晶工序时坩埚所处的第一位置和卸离硅棒工步时坩埚所处的第二位置等。
[0133] 所述单晶炉中坩埚的信息，包括单晶炉设备中的坩埚的型号和相应的尺寸参数，从而可以对坩埚的形状进行区域划分，并对划分后得到的多个区域进行分析，确定每个区域对应的体积计算公式，结合在拉制单晶硅棒的过程中原料液面的下降尺寸，就可以计算出制备该单晶硅棒的全过程中，消耗的原料的体积和重量，进而可以确定加料操作中，需要向坩埚中加料原料重量，再通过相关公式的计算，根据加料原料的重量，可以确定加料掺杂剂重量。
[0134] 所述单晶炉所需原料的原料信息，包括单晶硅棒的电阻率、单晶硅棒的掺杂剂浓度、加料原料的密度、加料原料的杂质浓度、原料的掺杂剂杂质原子数量、掺杂剂的分凝系数、掺杂剂的杂质浓度，以及加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度等，单晶炉制备单晶硅棒时所需原料的原料信息。
[0135] 子步骤2052，根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量。
[0136] 在该步骤中，所述坩埚的信息包括：坩埚的型号、坩埚的尺寸，所述原料信息包括：加料原料的密度，所述运行参数数据包括：引晶工序时坩埚的第一位置和卸离硅棒工步时坩埚的第二位置。
[0137] 子步骤2052具体包括：
[0138] 子步骤A1，根据所述坩埚的型号和所述坩埚的尺寸，对所述坩埚进行区域划分，得到多个区域，以及每个所述区域对应的体积计算公式。
[0139] 参照图3，示出了本发明实施例二中的一种坩埚的区域划分示意图，根据坩埚的型号，可以确定坩埚的形状构成，如图3所示的坩埚可以划分为直壁部分、倒弧部分和底弧部分，且坩埚三部分对应的体积分别为V1、V2和V3。
[0140] 参照图4，示出了本发明实施例二中的一种坩埚尺寸标记示意图，该坩埚的外部尺寸参数为：底弧半径R1，倒弧半径R2，开口半径R3，石英坩埚高度H，石英坩埚壁厚D，该坩埚去除壁厚之后的内部尺寸参数为：底弧半径r1＝R1-D，倒弧半径r2＝R2-D，开口半径r3＝R3-D，石英坩埚高度h＝H-D，且该石英坩埚设计总装料体积为K。
[0141] 进一步的，根据石英坩埚的内部尺寸参数，可以确定该石英坩埚沿坩埚轴向方向上的尺寸参数，分别为：
[0142]
[0143] Y1＝r1-Y
[0144] Y1＝r1/(r1-r2)×Y-Y
[0145] Y3＝Y1-Y2
[0146] Y4＝h-Y1
[0147] 其中，Y为坩埚直壁部分的底部到底弧部分的圆心的距离，Y1为直壁底部到底弧底部距离，Y2为倒弧部分的高度，Y3为底弧部分的高度，Y4为直壁部分的高度。
[0148] 坩埚直壁部分，倒弧部分和底弧部分对应的体积分别为V1，V2和V3，坩埚各部分对应的体积计算公式如下：
[0149] V1(Y4)＝π×r32×Y4
[0150]
[0151]
[0152] 子步骤A2，根据所述第一位置和所述第二位置，确定原料的液面下降尺寸。
[0153] 在直拉法制备单晶硅的过程中，随着单晶硅棒的拉出，坩埚中的原料逐渐减少，为保证坩埚中的原料的液面位置不变，需要随着单晶硅棒的拉制，调整坩埚的位置，从而使得直拉法生产单晶硅棒过程中，液面下降的高度通过石英坩埚的运动来补偿，确保原料的液面始终保持在一个确定的相对位置。
[0154] 因此，可以通过坩埚在单晶硅棒开始拉制时的位置，和坩埚在单晶硅棒拉直完毕时的位置，确定原料的液面下降尺寸。
[0155] 具体的，引晶工序时坩埚所处的第一位置的高度为G1，卸离硅棒工步时坩埚所处的第二位置的高度为G2，石英坩埚中原料的液面下降尺寸X＝G2-G1。
[0156] 子步骤A3，根据所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定所述原料的消耗量。
[0157] 在该步骤中，根据子步骤A2中确定的坩埚直壁部分，倒弧部分和底弧部分对应的体积计算公式V1，V2和V3和液面下降尺寸X，确定拉制单晶硅棒过程中，原料的消耗量。
[0158] 具体的，若X≤Y4，即说明拉制单晶硅棒过程中，仅消耗了坩埚中直壁部分的部分或全部原料，则所述原料的消耗量为：
[0159]
[0160] V＝π×r32×X
[0161] 若Y4＜X≤Y4+Y2，即说明拉制单晶硅棒过程中，消耗了坩埚中直壁部分全部原料，以及坩埚中倒弧部分的部分或全部原料，则所述原料的消耗量为：
[0162] V＝V1(Y4)+V2(X-Y4)
[0163] 若Y4+Y2＜X≤Y4+Y2+Y3，即说明拉制单晶硅棒过程中，消耗了坩埚中直壁部分和倒弧部分全部原料，以及坩埚中底弧部分的部分或全部原料，则所述原料的消耗量为：
[0164] V＝V1(Y4)+V2(Y1)+V3(X-Y4-Y2)
[0165] 子步骤A4，根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量。
[0166] 在该步骤中，根据子步骤A3中确定的原料的消耗量，以及加料原料的密度，确定所述加料原料重量W2＝V×ρ。
[0167] 其中，W2为加料原料的重量，ρ为加料原料的密度，V为原料的消耗量。
[0168] 子步骤2053，根据所述加料原料重量，从预设的数据库中，确定所述加料原料中包含的新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的重量。
[0169] 在该步骤中，由于新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的不同配比，同时，重复拉晶原料有很多种(也叫复拉料)，不同种类的复拉料搭配比例不同导致拉晶结果会不同。
[0170] 因而，可以通过大数据建模，构建预设的数据库，所述预设的数据库中，建立有加料原料中新拉晶原料的重量与重复拉晶原料搭配比例，及重复拉晶原料不同电阻率重量占比模型，核算加料原料配比中，新拉晶原料的重量及重复拉晶原料重量占比。
[0171] 从而在所述预设的数据库中，通过以往的数据，对不同原料搭配的产出数据：良品率、单位小时产出进行建模，可以得到最优原料搭配方案，通过建模分析指导现场，在现有原料搭配时优先按最优方案进行搭配。
[0172] 子步骤2054，根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量。
[0173] 在该步骤中，所述原料信息还包括：单晶硅棒的电阻率、所述原料的掺杂剂杂质原子数量、所述单晶硅棒的掺杂剂浓度、所述加料原料的杂质浓度、掺杂剂的分凝系数、所述加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度和所述掺杂剂的杂质浓度，所述运行参数数据还包括：所述单晶硅棒的尺寸，所述坩埚的信息还包括：所述坩埚的设计总装料体积。
[0174] 子步骤2054具体包括：
[0175] 子步骤B1，根据所述单晶硅棒的尺寸，确定所述单晶硅棒的体积。
[0176] 在该步骤中，根据包括单晶硅棒的尺寸运行参数数据，确定单晶硅棒的体积。
[0177] 在本发明实施例中，单晶硅棒为圆柱状的单晶圆棒，则单晶硅棒的体积为单晶硅棒的截面积与长度的乘积。
[0178] 子步骤B2，根据所述坩埚的设计总装料体积、所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定剩余原料的体积。
[0179] 在该步骤中，依据子步骤A1和A2，分别确定坩埚每个所述区域对应的体积计算公式，和原料的液面下降尺寸，从而确定原料的消耗量V，由于石英坩埚设计总装料体积为K，则剩余原料的体积V`＝K-V。
[0180] 子步骤B3，根据所述原料信息、所述单晶硅棒的体积和所述剩余原料的体积，确定所述剩余原料的掺杂剂浓度。
[0181] 在该步骤中，在制备单晶硅棒时，单晶硅棒的电阻率为作为生产标准参数，存储在单晶硅生产管理系统中，为已知的参数值。
[0182] 具体的，第一步，可以根据单晶硅棒的电阻率，确定单晶硅棒的掺杂剂浓度，具体通过以下公式进行计算：
[0183] 对于掺硼硅单晶：
[0184]
[0185] 对于掺磷硅单晶：
[0186]
[0187]
[0188] 其中，X＝log10ρ1，A0＝-3.1083，A1＝-3.2626，A2＝-1.2196，A3＝-0.13923，B1＝1.0265，B2＝0.38755，B3＝0.041833，N3是所述单晶硅棒的掺杂剂浓度，ρ3是所述单晶硅棒的电阻率。
[0189] 第二步，可以根据上述计算得到的单晶硅棒的掺杂剂浓度和单晶硅棒的体积，确定单晶硅的掺杂剂杂质原子数量，具体通过以下公式进行计算：
[0190] A3＝N3×V3
[0191] 其中，V3为子步骤B1计算得到的单晶硅棒的体积，A3为单晶硅棒的掺杂剂杂质原子数量。
[0192] 第三步，可以根据原料的掺杂剂杂质原子数量和单晶硅棒的掺杂剂杂质原子数量，确定剩余液态硅的掺杂剂杂质原子数量，具体通过以下公式进行计算：
[0193] A1＝A2-A3
[0194] 其中，A1为剩余液态硅的掺杂剂杂质原子数量，A2为原料的掺杂剂杂质原子数量。
[0195] 第四步，可以根据剩余液态硅的掺杂剂杂质原子数量，和子步骤B2中计算得到的剩余液态硅的体积，确定剩余液态硅的掺杂剂浓度，具体通过以下公式进行计算：
[0196]
[0197] 其中，N1是剩余液态硅的掺杂剂浓度，V`是剩余液态硅的体积。
[0198] 子步骤B4，根据所述剩余原料的体积和所述剩余原料的密度，确定所述剩余原料的重量。
[0199] 在该步骤中，可以根据剩余原料的体积和剩余原料的密度，从而确定剩余原料的重量。
[0200] 子步骤B5，根据所述剩余原料的重量、所述剩余原料的掺杂剂浓度、所述加料原料重量和所述原料信息，确定所述加料掺杂剂重量。
[0201] 在该步骤中，可以根据剩余原料的重量、剩余原料的掺杂剂浓度、加料原料重量、加料原料的杂质浓度、掺杂剂的分凝系数、加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度和掺杂剂的杂质浓度，确定加料掺杂剂重量，具体通过以下公式进行计算：
[0202] m＝[K0×(W1×N1+W2×N2)]÷(CT-Cm×K0)
[0203] 其中，m是所述加料掺杂剂重量，N1是所述剩余液态硅的掺杂剂浓度，W1是所述剩余液态硅的重量，W2是所述加料原料重量，N2是所述加料原料的杂质浓度，K0是掺杂剂的分凝系数，CT是加料后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度，Cm是掺杂剂的杂质浓度。
[0204] 步骤206，将所述加料数据发送至加料装置，以供所述加料装置根据所述加料数据，完成单晶硅加料过程中，加料原料和加料掺杂剂的配料操作、运输操作和加料操作。
[0205] 在该步骤中，根据上述步骤确定的加料数据，即可以确定在加料操作过程中，需要向坩埚中添加的原料的重量和掺杂剂的重量，进一步根据加料数据，向坩埚中加入对应重量的多晶硅原料和掺杂剂，使得单晶炉可以继续进行单晶硅棒的制备。
[0206] 在该步骤中，将计算得到的加料原料重量和加料掺杂剂重量发送至加料装置，以供加料装置在按照加料原料重量和加料掺杂剂重量，进行加料原料和加料掺杂剂的配料操作、运输操作和加料操作。
[0207] 具体的，所述加料装置可以包括配料装置、加料器和运输装置，所述配料装置可以根据所述加料数据，进行加料原料和加料掺杂剂的挑选，并将相应重量的加料原料和加料掺杂剂添加至加料器中，所述加料器具有第一编码；进一步，将已经装载有加料原料和加料掺杂剂的加料器的第一编码，和需要进行所述加料操作的目标单晶炉的第二编码，发送至运输装置，以供运输装置将加料器运送至目标单晶炉，最终将加料器中的加料原料和加料掺杂剂添加到单晶炉中，从而完成加料操作。
[0208] 优选地，所述配料装置可以为配料机器人，即采用配料机器人，替代人工，完成加料操作的配料过程，达到单晶硅制备过程少人化，从而降低人员劳动强度；所述运输装置可以为自动导引小车(Automated Guided Vehicle，AGV)，即采用AGV小车，替代人工，完成加料操作的运输过程，达到单晶硅制备过程少人化，从而降低人员劳动强度。
[0209] 在本发明实施例中，一种单晶硅加料数据的确定方法，包括：获取单晶炉的工步状态；在工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取单晶炉的运行参数数据；在根据运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取单晶炉中坩埚的信息、单晶炉所需原料的原料信息，并根据坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料数据。本申请中，在工步状态为卸离硅棒工步时，就可以通过单晶炉的运行参数数据、坩埚的信息和原料信息，确定加料数据，使得制备单晶硅的加料操作更加快速和准确，缩短了确定单晶硅加料数据的时间，提高了单晶硅的生产效率。
[0210] 实施例三
[0211] 参照图5，示出了本发明实施例三中的一种智能配料、送料方法的步骤流程图，应用于包括单晶炉、单晶硅加料数据的确定装置、加料装置的加料系统，该方法可以包括如下步骤：
[0212] 步骤301，单晶炉工步状态采集。
[0213] 该步骤具体可以参照上述步骤101，此处不再赘述。
[0214] 步骤302，单晶炉是否处于卸离硅棒工步。
[0215] 在该步骤中，根据单晶炉采集到的单晶炉工步状态，判断单晶炉是否处于卸离硅棒工步，若是，则执行步骤303，若否，则执行步骤306，加料装置不做任何响应。
[0216] 步骤303，单晶炉运行参数数据采集。
[0217] 在该步骤中，单晶炉采集运行参数数据，具体的，所述单晶炉的运行参数数据，可以包括已拉制完成的单晶硅棒的尺寸、单晶炉的运行时间、单晶炉的炉内压力、引晶工序时坩埚所处的第一位置和卸离硅棒工步时坩埚所处的第二位置等。
[0218] 步骤304，获取运行参数数据。
[0219] 在该步骤中，单晶硅加料数据的确定装置从单晶炉设备获取单晶炉的运行参数数据。
[0220] 步骤305，判断是否进行加料操作。
[0221] 在该步骤中，根据单晶炉的运行参数数据，判断是否进行加料操作，若判断为是，则执行步骤307，若判断为否，则执行步骤306，加料装置不做任何响应。
[0222] 该步骤具体可以参照上述步骤204，此处不再赘述。
[0223] 步骤306，不做任何响应。
[0224] 步骤307，从生产管理系统获取原料数据、坩埚的信息。
[0225] 该步骤具体可以参照上述子步骤2051，此处不再赘述。
[0226] 步骤308，确定加料数据，生成加料配料指令。
[0227] 在该步骤中，根据运行参数数据、原料数据和坩埚的信息，确定加料数据的过程，具体可以参照上述子步骤2052、2053和2054，此处不再赘述。
[0228] 具体的，加料数据可以包括加料原料重量和加料掺杂剂重量，进一步的，还可以包括加料原料中包含的新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的重量，生成包含上述加料数据的加料配料指令，并将所述指令发送至加料装置。
[0229] 步骤309，按照加料配料指令，完成配料操作。
[0230] 该步骤具体可以参照上述步骤206。
[0231] 此外，原料进入备料车间后，可以通过传输带运输至配料机器人抓取待料区，传输带设置扫码装置，原料运输至扫码装置后，扫码装置扫码原料上条码，即可以识别条码中原料信息并传递至单晶硅加料数据的确定装置。
[0232] 步骤310，生成加料运输指令。
[0233] 在该步骤中，若检测到机器人完成配料过程之后，生成加料运输指令，并将所述指令发送至加料装置中的AGV小车。
[0234] 具体的，所述指令中可以包括已经装载有加料原料和掺杂剂的加料器的第一编码，和需要进行所述加料操作的目标单晶炉的第二编码。
[0235] 步骤311，按照加料运输指令，完成运输操作和加料操作。
[0236] 在该步骤中，AGV小车可以按照指令中的第一编码和第二编码，将加料器运送至目标单晶炉，最终将加料器中的加料原料和掺杂剂添加到目标单晶炉中，从而完成加料操作。
[0237] 步骤312，加料操作完毕，显示加料操作信息。
[0238] 在该步骤中，在检测到加料操作完毕之后，可以在与单晶硅加料数据的确定装置连接的个人计算机、移动终端或显示屏上，显示加料操作信息，以便工作人员可以直观、清楚的了解加料操作的过程。
[0239] 参见图6，示出了本发明实施例三中的一种单晶硅加料数据的确定装置的数据构成示意图，由于单晶硅加料数据的确定装置中的数据仓库可以从单晶炉、机器人和AGV小车获取设备的各种运行参数数据，可以从MES和ERP系统获取原料数据和坩埚的信息，也可以从个人计算机设备、移动终端或显示屏上获取显示信息，并将上述信息存储在数据仓库中，因而单晶硅加料数据的确定装置可以仅从数据仓库中获取运行参数数据、原料数据和坩埚的信息。
[0240] 此外单晶硅加料数据的确定装置还可以通过下发指令，控制机器人和AGV小车进行工作，并将加料操作的相关数据发送至个人计算机(PersonalComputer，PC)、移动终端或显示屏，以供个人计算机、移动终端或显示屏显示加料操作信息。
[0241] 在本发明实施例中，一种单晶硅加料数据的确定方法，包括：获取单晶炉的工步状态；在工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取单晶炉的运行参数数据；在根据运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取单晶炉中坩埚的信息、单晶炉所需原料的原料信息，并根据坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料数据。本申请中，在工步状态为卸离硅棒工步时，就可以通过单晶炉的运行参数数据、坩埚的信息和原料信息，确定加料数据，使得制备单晶硅的加料操作更加快速和准确，缩短了确定单晶硅加料数据的时间，提高了单晶硅的生产效率。
[0242] 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。
[0243] 实施例四
[0244] 参照图7，示出了本发明实施例四中的一种单晶硅加料数据的确定装置的结构框图，具体可以包括：
[0245] 第一获取模块401，用于获取单晶炉的工步状态。
[0246] 第二获取模块402，用于在所述工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0247] 第一确定模块403，用于在根据所述运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取所述单晶炉中坩埚的信息、所述单晶炉所需原料的原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定加料数据。
[0248] 可选的，所述加料数据包括：加料原料重量和加料掺杂剂重量；
[0249] 所述第一确定模块403，包括：
[0250] 获取子模块，用于在根据所述运行参数数据，确定开始进行所述加料操作的情况下，从单晶硅生产管理系统获取所述坩埚的信息和所述原料信息；
[0251] 第一确定子模块，用于根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料原料重量；
[0252] 第二确定子模块，用于根据所述坩埚的信息、所述原料信息、所述运行参数数据和所述加料原料重量，确定所述加料掺杂剂重量。
[0253] 可选的，所述坩埚的信息包括：坩埚的型号、所述坩埚的尺寸；
[0254] 所述原料信息包括：加料原料的密度；
[0255] 所述运行参数数据包括：引晶工序时所述坩埚的第一位置和所述卸离硅棒工步时所述坩埚的第二位置；
[0256] 所述第一确定子模块，包括：
[0257] 第一确定单元，用于根据所述坩埚的型号和所述坩埚的尺寸，对所述坩埚进行区域划分，得到多个区域，以及每个所述区域对应的体积计算公式；
[0258] 第二确定单元，用于根据所述第一位置和所述第二位置，确定原料的液面下降尺寸；
[0259] 第三确定单元，用于根据所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定所述原料的消耗量；
[0260] 第四确定单元，用于根据所述消耗量和所述加料原料的密度，确定所述加料原料重量。
[0261] 可选的，所述第一确定子模块，还可以包括：
[0262] 第五确认单元，用于根据所述加料原料重量，从预设的数据库中，确定所述加料原料中包含的新拉晶原料的重量和重复拉晶原料的重量。
[0263] 可选的，所述原料信息还包括：单晶硅棒的电阻率、所述原料的掺杂剂杂质原子数量、所述单晶硅棒的掺杂剂浓度、所述加料原料的杂质浓度、掺杂剂的分凝系数、所述加料操作后制备出的单晶硅棒的头部电阻率对应的杂质浓度和所述掺杂剂的杂质浓度；
[0264] 所述运行参数数据还包括：所述单晶硅棒的尺寸；
[0265] 所述坩埚的信息还包括：所述坩埚的设计总装料体积；
[0266] 所述第二确定子模块包括：
[0267] 第六确定单元，用于根据所述单晶硅棒的尺寸，确定所述单晶硅棒的体积；
[0268] 第七确定单元，用于根据所述坩埚的设计总装料体积、所述体积计算公式和所述液面下降尺寸，确定剩余原料的体积；
[0269] 第八确定单元，用于根据所述原料信息、所述单晶硅棒的体积和所述剩余原料的体积，确定所述剩余原料的掺杂剂浓度；
[0270] 第九确定单元，用于根据所述剩余原料的体积和所述剩余原料的密度，确定所述剩余原料的重量；
[0271] 第十确定单元，用于根据所述剩余原料的重量W1、所述剩余原料的掺杂剂浓度、所述加料原料重量和所述原料信息，确定所述加料掺杂剂重量。
[0272] 可选的，所述运行参数数据包括：所述单晶硅棒的长度、所述单晶炉的运行时间和炉内压力，所述第一确定模块403，包括：
[0273] 第三确定子模块，用于在所述单晶硅棒的长度大于预设长度值、所述运行时间小于预设时间值，且所述炉内压力小于第一预设压力值的情况下，确定开始进行所述加料操作；
[0274] 第四确定子模块，用于获取所述坩埚的信息和所述原料信息，并根据所述坩埚的信息、所述原料信息和所述运行参数数据，确定所述加料数据。
[0275] 可选的，所述装置还包括：
[0276] 发送模块，用于将所述加料数据发送至加料装置，以供所述加料装置根据所述加料数据，完成单晶硅加料过程中，加料原料和加料掺杂剂的配料操作、运输操作和所述加料操作。
[0277] 可选的，所述装置还可以包括：
[0278] 第二确定模块，用于在所述工步状态为异常状态，且确定接收到所述单晶炉发送的开始进行所述加料操作的指令的情况下，获取所述单晶炉的运行参数数据。
[0279] 在本发明实施例中，一种单晶硅加料数据的确定装置，包括：获取单晶炉的工步状态；在工步状态为卸离硅棒工步的情况下，获取单晶炉的运行参数数据；在根据运行参数数据，确定开始进行加料操作的情况下，获取单晶炉中坩埚的信息、单晶炉所需原料的原料信息，并根据坩埚的信息、原料信息和运行参数数据，确定加料数据。本申请中，在工步状态为卸离硅棒工步时，就可以通过单晶炉的运行参数数据、坩埚的信息和原料信息，确定加料数据，使得制备单晶硅的加料操作更加快速和准确，缩短了确定单晶硅加料数据的时间，提高了单晶硅的生产效率。
[0280] 图8示出了本发明实施例的一种单晶硅加料数据的确定设备的逻辑结构示意图。如图8所述，本发明实施例提供的单晶硅加料数据的确定设备可以包括：接口41、处理器42、存储器43及总线44；其中，所述总线44，用于实现所述接口41、所述处理器42和所述存储器
43之间的连接通信；所述存储器43存储有可执行程序，所述处理器42，用于执行所述存储器
43中存储的可执行程序，以实现如图1、图2或图5，实施例一、实施例二或实施例三中的单晶硅加料数据的确定方法的步骤，并能达到相同或相似的效果，为了避免重复，此处不再赘述。
43之间的连接通信；所述存储器43存储有可执行程序，所述处理器42，用于执行所述存储器
43中存储的可执行程序，以实现如图1、图2或图5，实施例一、实施例二或实施例三中的单晶硅加料数据的确定方法的步骤，并能达到相同或相似的效果，为了避免重复，此处不再赘述。
[0281] 本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个可执行程序，所述一个或者多个可执行程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如图1、图2或图5，实施例一、实施例二或实施例三中的单晶硅加料数据的确定方法的步骤，并能达到相同或相似的效果，为了避免重复，此处不再赘述。
[0282] 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。
[0283] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0284] 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。
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