一种硅棒拼接方法、设备和系统，以及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及晶棒切片技术领域，尤其涉及一种硅棒拼接方法、设备和系统，以及计算机存储介质。

背景技术

在进行硅棒切片工序之前，为了使硅棒可以与切片设备进行高效率的配合，进入切片设备的硅棒需要具有统一的长度。但由于拉晶单元毛棒的长度、品质和机加加工设备的影响，导致机加后硅棒的长度无法保证统一的长度。

目前，为了满足切片设备对晶棒的长度要求，需要人工按照切片设备的长度要求，对长度不达标硅棒进行现场拼接。但人工拼接硅棒所需的拼接时间较长，导致拼接效率低。再者，由于拼接效率低，容易造成机加后硅棒的堆积，导致堆积的机加后硅棒占用生产空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅棒拼接方法、设备和系统，以及计算机存储介质，以解决人工拼接硅棒所需的拼接时间较长，导致拼接效率低以及容易造成物料堆积的技术问题。

第一方面，本发明提供一种硅棒拼接方法。应用于第一硅棒和第二硅棒拼接，第一硅棒和第二硅棒的长度均小于硅棒切片工序要求的长度。硅棒拼接方法包括：获取第一硅棒的尺寸参数。当第一硅棒的尺寸参数满足预设拼接条件时，控制第一硅棒与第二硅棒进行拼接。其中，第二硅棒为已获知尺寸参数的待拼接硅棒。当第一硅棒的尺寸参数不满足预设拼接条件，确定硅棒缓存立体库对应的硅棒信息数据库中，存在满足预设拼接条件的物料信息的情况下，控制物料信息对应的目标硅棒与第二硅棒进行拼接。

在采用上述技术方案的情况下，根据已获知的第二硅棒的尺寸参数，自动识别获取的第一硅棒的尺寸参数是否满足预设拼接条件。在满足预设拼接条件的情况下，控制第一硅棒和第二硅棒进行拼接。否则，在硅棒缓存立体库对应的硅棒信息数据库中，查找存在满足预设拼接条件的物料信息，并将该物料信息对应的目标硅棒与第二硅棒进行拼接。由此可见，本发明实施例将原来由人工完成的拼接工序优化为，由上述硅棒拼接方法控制相应的自动化设备进行拼接的工序，可以在一定程度上提高硅棒拼接的效率。由于硅棒拼接效率的提高，可以使机加后硅棒快速实现拼接，拼接后的硅棒进入切片工序，从而避免了机加后硅棒的堆积，解决了目前机加后硅棒占用生产空间的技术问题。

在一种可能的实现方式中，当第一硅棒的尺寸参数不满足预设拼接条件时，硅棒拼接方法还包括：在硅棒信息数据库内，不存在满足预设拼接条件的物料信息的情况下，将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中，并在硅棒信息数据库内保存第二硅棒的存储信息，第二硅棒的存储信息包括第二硅棒在硅棒缓存立体库的位置信息和第二硅棒的物料信息。

在采用上述技术方案的情况下，在硅棒信息数据库内，不存在满足预设拼接条件的物料信息的情况下，将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中，以便拼接工序的不间断进行，从而提高硅棒拼接的效率。再者，在将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库时，并在硅棒信息数据库内保存第二硅棒的存储信息。第二硅棒的存储信息包括第二硅棒在硅棒缓存立体库的位置信息和第二硅棒的物料信息。基于此，可以在之后的硅棒拼接工序需要的硅棒尺寸参数与该第二硅棒的物料信息相对应时，可以快速的获取到该第二硅棒，从而提高了硅棒拼接的效率。

在一种可能的实现方式中，将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中之后，硅棒拼接方法还包括：获取下一个硅棒的尺寸参数。

在采用上述技术方案的情况下，在将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中之后，为了使硅棒拼接工序持续进行，需要获取下一个硅棒的尺寸参数。基于此，可以使硅棒拼接工序不间断进行，从而提高了硅棒拼接的效率。

在一种可能的实现方式中，第一硅棒的尺寸参数至少包括第一硅棒的长度。

在采用上述技术方案的情况下，由于硅棒拼接是为了使拼接后的硅棒长度可以满足切片设备对晶棒的长度要求，故该第一硅棒的尺寸参数至少包括第一硅棒的长度。基于该第一硅棒的长度可以快速判断该第一硅棒与第二硅棒拼接后是否满足预设拼接条件，从而可以提高硅棒拼接的效率。

在一种可能的实现方式中，预设拼接条件为：第一硅棒的尺寸参数与第二硅棒的尺寸参数满足硅棒切片工序要求的长度。

在采用上述技术方案的情况下，当预设拼接条件为第一硅棒的尺寸参数与第二硅棒的尺寸参数满足硅棒切片工序要求的长度时，可以在第一硅棒与第二硅棒拼接后，满足切片设备对晶棒的长度要求，从而使拼接后的硅棒可以与切片设备进行高效率的配合。

在一种可能的实现方式中，第一硅棒与第二硅棒在硅棒拼接区拼接；获取第一硅棒的尺寸参数前，硅棒拼接方法还包括：确定硅棒拼接区的压力信号满足预设压力条件。

在采用上述技术方案的情况下，在硅棒拼接区设置压力传感器，当该压力传感器获取的压力信号满足预设压力条件的情况下，可以准确保证第一硅棒已上传至硅棒拼接区。在第一硅棒已上传至硅棒拼接区后，控制相应的装置再去获取第一硅棒的尺寸参数，可以保证相应的装置获取第一硅棒的尺寸参数的准确性。

第二方面，本发明提供一种硅棒拼接设备，包括：处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述硅棒拼接方法。

第三方面，本发明提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述硅棒拼接方法。

第四方面，本发明提供了一种硅棒拼接系统，应用于第一硅棒和第二硅棒拼接，第一硅棒和第二硅棒的长度均小于硅棒切片工序要求的长度，硅棒拼接系统包括硅棒扫码装置、硅棒拼接区辊道以及硅棒缓存立体库上述硅棒拼接设备；硅棒扫码装置、硅棒拼接区辊道均与硅棒拼接设备通信。硅棒扫码装置用于向硅棒拼接设备发送第一硅棒的尺寸参数；硅棒拼接区辊道用于为第一硅棒与第二硅棒提供硅棒拼接区；硅棒缓存立体库用于缓存待拼接硅棒。

作为一种可能的实现方式，硅棒拼接系统还包括第一硅棒抓取装置以及压力传感器；第一硅棒抓取装置以及压力传感器均与硅棒拼接设备通信；

第一硅棒抓取装置用于将第一硅棒抓取至硅棒拼接区辊道；

压力传感器设置在硅棒拼接区辊道上，用于向硅棒拼接设备发送硅棒拼接区的压力信号。

作为一种可能的实现方式，硅棒拼接系统还包括与硅棒拼接设备通信连接的第二硅棒抓取装置；第二硅棒抓取装置用于将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中。

本发明中第二方面、第三方面以及第四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硅棒拼接系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种硅棒拼接方法的步骤流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种硅棒拼接设备的硬件结构示意图。

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。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

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。

在进行硅棒切片工序之前，为了使硅棒可以与切片设备进行高效率的配合，进入切片设备的硅棒需要具有统一的长度。但由于拉晶单元毛棒的长度、品质和机加加工设备的影响，导致机加后硅棒的长度无法保证统一的长度。

目前，为了满足切片设备对晶棒的长度要求，需要人工按照切片设备的长度要求，对长度不达标硅棒进行现场拼接。但人工拼接硅棒所需的拼接时间较长，导致拼接效率低。再者，由于拼接效率低，容易造成机加后硅棒的堆积，导致堆积的机加后硅棒占用生产空间。

基于此，本发明实施例提供一种硅棒拼接方法，应用于硅棒拼接系统中。硅棒拼接方法用于第一硅棒和第二硅棒拼接中。该第一硅棒和第二硅棒的长度均小于硅棒切片工序要求的长度。例如：第一硅棒和第二硅棒均可以来自于机加工后的硅棒。

参照图1，本发明实施例提供的硅棒拼接系统包括：硅棒扫码装置2、硅棒拼接区辊道4、硅棒缓存立体库5以及硅棒拼接设备。为了配合硅棒拼接，该硅棒拼接系统还可以包括第一硅棒抓取装置1和第二硅棒抓取装置6。

参照图1，上述第一硅棒抓取装置1可以为桁架机械手，用于将第一硅棒由机加工序移栽至硅棒拼接区辊道4。上述硅棒拼接区辊道4上具有待拼接硅棒3。硅棒拼接区辊道4用于为待拼接硅棒3的拼接提供拼接区域。

参照图1，上述硅棒扫码装置2位于硅棒拼接区辊道4附近，用于获取待拼接硅棒的物料信息，并待拼接硅棒的尺寸参数发送给硅棒拼接设备。该物料信息中包括有相应硅棒的尺寸参数。在实际中，待拼接硅棒在上一个机加工工序中已完成物料信息的整合。具体可以是，每个待拼接硅棒上均具有相应的条形码或二维码，该条形码或二维码包含该待拼接硅棒物料信息。

参照图1，示例性的，硅棒扫码装置2可以为一个二维码或条形码扫码机器人，该扫码机器人通过对硅棒上粘贴的相应条形码或二维码进行识别，以获取该硅棒的物料信息。

参照图1，上述硅棒拼接区辊道4可以安装有与硅棒拼接设备通信的压力传感器。当该压力传感器感应的压力信号满足预设压力条件时，硅棒扫码装置2用于获取第一硅棒的尺寸参数。

参照图1，具体的，该压力传感器用于向硅棒拼接设备发送硅棒拼接区的压力信号。当硅棒拼接设备确定硅棒拼接区的压力信号满足预设压力条件时，控制硅棒扫码装置2获取第一硅棒的尺寸参数，或者获取硅棒扫码装置所采集的第一硅棒的尺寸参数。可以理解，当该压力传感器获取的压力信号满足预设压力条件的情况下，可以准确保证第一硅棒已上传至硅棒拼接区。在第一硅棒已上传至硅棒拼接区后，控制硅棒扫码装置2再去获取第一硅棒的尺寸参数，可以保证硅棒扫码装置2获取的第一硅棒尺寸参数的准确性。

参照图1，上述硅棒缓存立体库5用于缓存硅棒物料，且硅棒缓存立体库5具有对应的硅棒信息数据库。该硅棒信息数据库中存储了硅棒缓存立体库5中存储的所有硅棒物料的存储信息，其中硅棒物料的存储信息包括硅棒物料在硅棒缓存立体库的位置信息和硅棒物料的物料信息。

示例性的，参照图1，上述硅棒缓存立体库5可以是一个存放待拼接硅棒的立体仓库，该立体仓库具有多个摆放硅棒的货架，硅棒摆放在立体仓库中的位置以及硅棒的物料信息均存储在硅棒信息数据库中。

参照图1，上述第二硅棒抓取装置6可以是硅棒拼接抓取机器人，用于将不满足预设拼接条件的硅棒移存至硅棒缓存立体库5中。

参照图1，拼接硅棒出料口辊道7用于将已拼接的硅棒传送至下一个工序中。

本发明实施例提供的硅棒拼接方法可以由上述硅棒拼接设备或应用于硅棒拼接设备的芯片执行。参照图2，该硅棒拼接方法包括：

步骤101：硅棒拼接设备获取硅棒扫码装置发送的第一硅棒的尺寸参数。其中，第一硅棒的尺寸参数至少包括第一硅棒的长度。由于硅棒拼接是为了使拼接后的硅棒长度可以满足切片设备对晶棒的长度要求，故该第一硅棒的尺寸参数需要至少包括第一硅棒的长度。

在实际中，该硅棒拼接方法还可以包括：当硅棒扫码设备为扫码机器人时，在硅棒拼接设备获取硅棒扫码设备发送的第一硅棒的尺寸参数之前，通过安装在硅棒拼接区辊道上的压力传感器获取硅棒拼接区辊道上的压力信号。当该压力信号满足预设压力条件时，通过硅棒拼接设备控制扫码机器人对第一硅棒上粘贴的相应条形码或二维码进行识别，以获取第一硅棒的物料信息。其中，第一硅棒的物料信息包括了第一硅棒的尺寸参数。

上述预设压力条件可以为：上述压力传感器感应的压力信号满足硅棒放置在硅棒拼接区辊道时压力传感器感应到的压力信号。

作为另一种可能的实现方式，在硅棒拼接区辊道附近安装可以与硅棒拼接设备通信的图像采集器。当该图像采集器采集到第一硅棒已放置到硅棒拼接区辊道的图像后，将该图像信息发送给硅棒拼接设备。然后，该硅棒拼接设备控制硅棒扫码装置获取第一硅棒的尺寸参数。

步骤102，当第一硅棒的尺寸参数满足预设拼接条件时，硅棒拼接设备控制第一硅棒与第二硅棒进行拼接；其中，第二硅棒为已获知尺寸参数的待拼接硅棒。其中，该第二硅棒的尺寸参数至少包括第二硅棒的长度。在实际应用中，第二硅棒的尺寸参数也可以通过上述硅棒扫码设备来获取，本发明实施例对此不作限定。

上述预设拼接条件可以为：第一硅棒的尺寸参数与第二硅棒的尺寸参数满足硅棒切片工序要求的长度。例如：切片设备对硅棒的长度要求为X，第二硅棒的长度为Y，那么第一硅棒的长度为X-Y。基于此，可以在第一硅棒与第二硅棒拼接后，满足切片设备对晶棒的长度要求，从而使拼接后的硅棒可以与切片设备进行高效率的配合。

在本发明实施例中，基于上述第一硅棒的长度可以快速判断该第一硅棒与第二硅棒拼接后是否满足预设拼接条件，从而可以提高硅棒拼接的效率。

步骤103，在硅棒拼接设备确定第一硅棒的尺寸参数不满足预设拼接条件的情况下，确定硅棒缓存立体库对应的硅棒信息数据库中存在满足预设拼接条件的物料信息时，控制第二硅棒抓取装置将满足预设拼接条件的物料信息所对应的目标硅棒从缓存立体库抓取至硅棒拼接区辊道，并控制目标硅棒与第二硅棒进行拼接。

示例性的，在第二硅棒抓取装置将对应的目标硅棒从缓存立体库中抓取至硅棒拼接区辊道时，设置在硅棒拼接区辊道上的压力传感器感应到压力信号发生变化。当该压力传感器获取的压力信号满足预设压力条件的情况下，硅棒拼接设备控制该目标硅棒与第二硅棒进行拼接。由此可见，本发明实施例将原来由人工完成的拼接工序优化为，由上述硅棒拼接方法控制相应的自动化设备进行拼接的工序，可以在一定程度上提高硅棒拼接的效率。由于硅棒拼接效率的提高，可以使机加后硅棒快速实现拼接，拼接后的硅棒进入切片工序，从而避免了机加后硅棒的堆积，解决了目前机加后硅棒占用生产空间的技术问题。

上述硅棒拼接方法还可以包括，当硅棒拼接设备在硅棒信息数据库中未查找到存在满足预设拼接条件的物料信息的情况下，控制第二硅棒抓取装置将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中，并在硅棒信息数据库内保存第二硅棒的存储信息，第二硅棒的存储信息包括第二硅棒在硅棒缓存立体库的位置信息和第二硅棒的物料信息。

基于以上技术方法，上述硅棒拼接方法在硅棒信息数据库内不存在满足预设拼接条件的存储信息的情况下，利用硅棒拼接设备将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中，以便拼接工序的不间断进行，从而提高硅棒拼接的效率。再者，在将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库时，并在硅棒信息数据库内保存第二硅棒的存储信息。第二硅棒的存储信息包括第二硅棒在硅棒缓存立体库的位置信息和第二硅棒的物料信息。基于此，可以在之后的硅棒拼接工序需要的硅棒尺寸参数与该第二硅棒的物料信息相对应时，可以快速的获取到该第二硅棒，从而提高了硅棒拼接的效率。

上述硅棒拼接方法还可以包括：在利用硅棒拼接设备控制第二硅棒抓取装置将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中之后，控制第一硅棒抓取设备从加工序抓取下一个硅棒，并将下一个硅棒移栽至硅棒拼接区辊道。此时，利用硅棒拼接设备控制硅棒扫码装置获取下一个硅棒的尺寸参数。可以理解，在将第二硅棒移存至硅棒缓存立体库中之后，为了使硅棒拼接工序持续进行，需要获取下一个硅棒的尺寸参数。基于此，可以使硅棒拼接工序不间断进行，从而提高了硅棒拼接的效率。

参照图2，本发明实施例提供的硅棒拼接方法还包括，在对拼接完成的硅棒进行检查确认后，将已拼接硅棒通过拼接硅棒出料口辊道送入硅棒切片粘胶工序。

在具体的应用中，将本发明实施例公开的硅棒拼接方法应用到上述硅棒拼接系统中，可以将拼接工序由原来的人工拼接转变为机械信息化拼接，且占地面积由原来的200㎡降低至80㎡。完成一次硅棒拼接由原来的25分钟降低至现在的5分钟，并且可以实现无人化操作，生产效率提升了80％。

参照图3，该硅棒拼接方法中的步骤可以作为计算机指令存储在硅棒拼接设备的存储器520中，存储器520中存储的计算机指令由处理器510来执行。

硅棒拼接设备200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。硅棒拼接设备200可以通过通信接口230与硅棒扫码装置2以及硅棒拼接区辊道4的驱动设备进行通信。

如图3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3所示，上述硅棒拼接设备200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3所示，硅棒拼接设备200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3所示，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3所示，处理器210可以包括一个或多个CPU，如图3中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，如图3所示，硅棒拼接设备200可以包括多个处理器210，如图3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硅棒拼接设备执行的功能。

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。