Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки

 

Использование: изобретение относится к способам управления процессом выращивания кристаллов и может быть использовано в области металлургии полупроводниковых материалов. Сущность: устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом. В микропроцессорном устройстве в реальном масштабе времени вычисляется заданный закон измененияположения фронта кристаллизации и расчетное значение сравнивается с фактическим положением фронта кристаллизации, измеренным с помощью телевизионного устройства. По полученному отклонению высоты вычисляется расчетное напряжение, которое через цифроаналоговый преобразователь поступает в высокочастотную установку на регулятор напряжения. Вычисляется также расчетный диаметр в соответствии с заданной формой конического перехода в функции от линейной скорости кристаллизации и текущего времени. Определяется отклонение расчетного диаметра от измеренного на телевизионной установке. По полученному значению отклонения вычисляется расчетное напряжение, которое через цифрозналоговый преобразователь подается на регулятор скорости перемещения верхнего штока. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТПКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798751/26 (22) 05.03.90 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В,П.Вологдина (72) В.С.Балдин, О.В.Борисов, А.И.Бройтман, Ю,А.Коробицын, Д.Г.Ратников, Н.Ю.Подкопаев и М.Е.Качанова (56) Патент СССР %550958, кл. СЗО В 15/20, 1973. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ

КРИСТАЛЛОВ МЕТОДОМ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ (57) Использование: изобретение относится к способам управления процессом выращивания кристаллов и может быть использовано в области металлургии полупроводниковых материалов, Сущность: устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом, В микропроИзобретение относится к способам управления процессом выращивания кристаллов, может применяться в области металлургии полупроводниковых материалов, Цель — повышение качества выращиваемых кристаллов и повышение точности их геометрических размеров за счет устойчивого ведения процесса.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

„„Я2 „, 1818363 А1 (я)ю С 30 В 13/23, 0 05 0 27/00 цессорном устройстве в реальном масштабе времени вычисляется заданный закон изменения положения фронта кристаллизации и расчетное значение сравнивается с фактическим положением фронта кристаллизации, измеренным с помощью телевизионного устройства. По полученному отклонению высоты вычисляется расчетное напряжение, которое через цифроаналоговый преобразователь поступает в высокочастотную установку на регулятор напряжения. Вычисляется также расчетный диаметр в соответствии с заданной формой конического перехода в функции от линейной скорости кристаллизации и текущего времени. Определяется отклонение расчетного диаметра от измеренного на телевизионной установке. По полученному значению отклонения вычисляется расчетное напряжение, которое через цифроаналоговый преобразователь подается на регулятор скорости перемещения верхнего штока. 1 ил.! (р

Устройство содержит модуль 1 заданной высоты фронта кристаааиеации (переменной при разращивании кристалла), модуль 2 задания диаметра (переменного в момент разращивания кристалла), модуль 3 определения отклонения фактического положения фронта кристаллизации от заданной, модуль 4 определения отклонения фактического диаметра от заданного, модуль 5 преобразования отклонения положения фронта кристаллизации в сигнвл

1818363 управления напряжением на индукторе, модуль 6 преобразования отклонения диаметра кристалла от заданного в сигнал управления двигателем растяжения-сжатия, блок 7 регулятора напряжения, блок 8 регулятора скорости перемещения подплавляемого слитка, индукционная система

9 с переплавляемым слитком, исполнительный двигатель 1Î, тахогенератор 11, датчик

12 технического зрения, фиксирующий положение фронта кристаллизации и диаметр зоны выше фронта кристаллизации (телевизионная камера), электронный блок 13 обработки информации.

Использование предлагаемого способа позволит получить следующие преимущества: воэможность автоматизировать процесс выращивания кристаллов кремния по всей длине слитка при высокой повторяемости формы слитков, что необходимо при многопроходной очистке, снижение трудоемкости, увеличение выхода годного продукта, за счет более точного соблюдения требований технологии.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки, включающий измерение диаметра эоны расплава, регулирование скорости перемещения переплавляемой заготовки и подводимой к индуктору мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выращи10 ваемых кристаллов и повышения точности их геометрических размеров за счет устойчивого ведения процесса, дополнительно измеряют высоту границы фронта кристаллизации от индуктора, а диаметр зоны рас15 плава измеряют на расстоянии 2,0 — 2,5 мм от границы фронта кристаллизации, корректируют подводимую к индуктору мощность по отклонению измеренной высоты от границы фронта кристаллизации до индуктора от за20 данной, пропорционально величине и знаку отклонения, корректируют скорость перемещения переплавляемой заготовки по отклонению измеренного диаметра зоны расплава от заданной пропорционально ве25 личине и знаку отклонения.

1818363

Составитель В.Балдин

Техред M.Моргентал Корректор М.Максимищинец

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1927 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб.. 4/5