Способ определения 'кривизны фронта кристаллизации

Авторы патента:

C30B15/22 - стабилизация или управление формой расплавленной зоны вблизи вытягиваемого кристалла; регулирование сечения кристалла

272285

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 29.VI1.1968 (№ 1260536(22-1) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Ч1.1970, Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 27Л III.1970

Кл. 12@, 17!18

МПК В Olj 17/18

УДК 669.046-172(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. И. Ильченко

Н,, «1««.

Киевский ордена Ленина политехнический институт

» нн«. (61, »y 1 О

Заявитель

Б 16 1/0 рц

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ ФРОНТА

КРИСТАЛЛ ИЗАЦИ И

А r2

Ап,а (г + L) Изобретение может быть использовано для исследования влияния условий выращивания на качество монокристалла, вытягиваемого из расплава .по способу. Чохральского.

Известный способ определения кривизны фронта кристаллизации заключается в измерении в процессе вытягивания монокристалла .угла, образуемого контактирующим с фронтом кристаллизации столбиком расплава с вертикальной плоскостью, касательной к перимет- т0 ру сиачивания.

По предлагаемому способу по затравке к фронту кристаллизации направляют ультразвуковые импульсы частотой 30 вЂ” 70 Мгц, измеряют амплитуду отраженных импульсов и 1ч время прохождения импульсом расстояния от источника ультразвука до фронта кристалливации, определяют скорость распространения ультразвуковых колебаний в мопокристалле и находят величину кривизны в зависимости от расстояния от источника ультразвука до фронта кристаллизации и отношения измеренной ам«плитуды к максимальной амплитуде, соответствующей плоскому фронту кристаллизации. Это отличие повысит его точность благодаря отсутствию влияния условий выращивания на измеряемые параметры.

На фиг. 1 изображена схема, при помощи которой производят определение кривизны 30 фронта кристаллизации вытягиваемого монокристалла; на фиг. 2 вЂ” схема, поясняющая осуществление ртасчета кривизны.

В процессе вытягивания ультразвук направляется K фронту кристаллизации от помещенного на охлаждаемом торце затравки 1 пьезокристалла 2. Ультразвуковые колебания в пьезокристалле возникают под действием электрических импульсов, генерируемых ламповым импульсным возбудителем 3 и, распостраняясь вдоль затравки 1 и к«ристалла 4, частично отражаются от фронта кристаллизации

5, достигают пьезокристалла и преобразуются им в электрические импульсы, воспринииаемые приемником 6 с электроннолучевым индикатором. Импульсы для запуска возбудителя и развертки индикатора вырабатываются генератором синхронизирующих импульсов 7.

Если фронт кристаллизации плоский и параллелен плоскости пьезокристалла, отраженные импульсы имеют максимально возможную для данного полупроводника и установки амп,читуду. При наличии кривизны амплитуда будет меньше максимальной.

Абсолютное значение кривизны определяется как величина, обратная радиусу r (см. фиг. 2), из сотношения;

272285 вЂ” о

9цг. 2

Фиг.!

Составитель Т. Г. Фирсова

Редактор О. С. Филиппова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Н. С. Сударенкова

Заказ 2311!13 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 где А вЂ” величина измеренной амплитуды, отраженного импульса;

А,„вЂ” величина максимальной амплитуды для данного полупроводника и установки, измеренная в процессе выращивания калибровочйого монокристалла с плоским фронтом кристаллизации;

r вЂ” радиус, соответствующий кривизне фронта кристаллизации;

L вЂ” расстояние от пьезокристалла до фронта кристаллизации.

Измеряя в процессе вытягивания амплитуду отраженных импульсов и время t прохождения импульса до фронта кристаллизации и обратно, L находят из соотношения где Vo вЂ” скорость распространения продольных ультразвуковых колебаний в монокристалле, определенная также в процессе выращивания калибровочного монокристалла, и определяют величину кривизны и из зависимости

=f W )

Ап ах

Предмет изобретения

Способ определения кривизны фронта кристаллизации при вытягивании из расплава монокристаллов на затравку, отличающийся тем, l0 что, с целью повышения точности определения, по затравке к фронту кристаллизации направляют ультразвуковые импульсы частотой 30 вЂ” 40 мегагерц, измеряют амплитуду ограженных импульсов и время прохождения

15 импульсом расстояния от источника ультразвука до фронта кристаллизации, определяют скорость распространения ультразвуковых колебаний в монокристалле и находят величину ,кривизны в зависимости от расстояния от ис20 точника ультразвука до фронта кристаллизации и отношения измеренной амплитуды к максимальной амплитуде, соответствующей плоскому фронту кристаллизации.

Устройство для замера уровня расплава в тигле // 130185

Способ регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава // 121237

Способ управления процессом выращивания монокристаллов из расплава и устройство для его осуществления // 2128250

Изобретение относится к устройству для управления процессом выращивания монокристаллов из расплава по методу "Чохральского" и может быть использовано в полупроводниковом производстве, для получения монокристаллических слитков германия

Способ управления процессом выращивания монокристаллов из расплава и устройство для его осуществления // 2184803

Изобретение относится к производству, для управления процессом выращивания монокристаллов из расплава по методу "Чохральского" и может быть использовано в полупроводниковом производстве, для получения монокристаллических слитков германия

Способ получения монокристаллического кремния // 2193079

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов и может быть использовано при выращивании монокристаллов кремния по методу Чохральского

Способ выращивания кристаллов и устройство для его осуществления // 2320791

Изобретение относится к области выращивания крупногабаритных монокристаллов с использованием двойного тигля и подпитки расплава исходным материалом

Способ выращивания монокристаллов // 2035530

Изобретение относится к технологии получения кристаллов и монокристаллов полупроводниковых и металлических материалов и может быть использовано при получении кристаллов для изготовления микроэлектронных приборов

Способ определения скорости движения фронта // 272286

Способ контроля диаметра кристалла // 899740

Способ выращивания кристаллов парателлурита гранной формы и устройство для его осуществления // 2507319

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов парателлурита методом Чохральского, которые могут быть использованы при изготовлении поляризаторов в ближней ИК-области. Способ выращивания кристаллов парателлурита гранной формы из расплава включает наплавление порошка диоксида теллура в платиновый тигель, создание необходимого осевого распределения температуры, обеспеченного градиентом температуры 1-2 град/см над расплавом, скачком в 2-3 град на границе раздела воздух-расплав, повышением температуры на 2-3 градуса до глубины 2 см и постоянством температуры по всей оставшейся толщине расплава, нахождение равновесной температуры при касании затравочным кристаллом поверхности расплава, рост кристалла при его вращении и вытягивании с заданным изменением площади поперечного сечения с использованием системы весового автоматического контроля и нагревательной печи с четырьмя независимыми нагревательными элементами по вертикали, отрыв кристалла от расплава и охлаждение кристалла до комнатной температуры, при этом используют печь, в которой средние нагревательные элементы выполнены в виде трех одинаковых сегментов по 120 градусов каждый, а рост кристалла ведут в условиях неоднородного радиального разогрева расплава повышением на 1-2 градуса температуры в 120-градусном секторе в нижней части ростового тигля. Изобретение позволяет получить крупногабаритные кристаллы парателлурита (массой до 1,8 кг) с пониженным светорассеянием и полностью свободные от газовых включений. 2 н. п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ выращивания монокристаллов из расплава // 2560402

Изобретение относится к электронной промышленности, производству материалов и узлов для приборостроения, а конкретно к производству кристаллов, применяемых в электронике и оптической промышленности, выращиваемых из расплава методом Киропулоса. Способ включает затравливание кристалла 5 на затравочный кристалл 1, его вытягивание из расплава 2 с разращиванием и заужением для образования перетяжек, разращивание кристалла 5, выращивание и охлаждение кристалла 5, при этом на этапах затравливания, образования перетяжек и частично разращивания область контакта кристалла 5 с расплавом 2 ограждают сбоку от основной массы расплава экраном 7, при погружении нижнего торца экрана 7 в расплав 2 весь экран фиксируется в этом положении опорой его верхнего торца 8 на тигель 6, экран 7 выполнен в виде отрезка полого профиля, производят удаление экрана 7 из расплава 2 после того, как отношение диаметра разращиваемого кристалла к заданному диаметру кристалла достигает 0,1-0,5. Экран может быть подвешен за отводы либо приливы его верхнего контура с возможностью вертикального перемещения экрана вверх вместе с кристаллом 5, затравочным кристаллом 1, затравкодержателем 9 и верхним штоком при сохранении остальных элементов зоны кристаллизации неподвижными, при этом затравочный кристалл 1 проходит внутри экрана 7. Техническим результатом изобретения является достижение стабилизации процесса выращивания монокристалла, получение монокристалла однородных форм. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ выращивания монокристаллов веществ, имеющих плотность, превышающую плотность их расплава // 2600381

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов из расплава способом Чохральского. Выращивание кристалла радиусом r сначала осуществляют способом Чохральского путем вытягивания из неподвижного тигля радиусом R1, таким, что где ρтв - плотность кристалла, ρж - плотность расплава. Готовый кристалл отрывают от расплава и охлаждают до комнатной температуры в ростовой камере. Затем открывают ростовую камеру, извлекают из нагревателя тигель и заменяют на тигель меньшего радиуса R2, такого, что после чего закрывают камеру, поднимают температуру до температуры плавления, опускают кристалл до соприкосновения с расплавом и вновь выращивают кристалл путем его постоянного перемещения вниз. Техническим результатом является улучшение структурного совершенства выращиваемых кристаллов за счет снижения в них остаточных механических напряжений и уменьшения плотности дислокаций. 6 ил., 2 пр.