Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки Советский патент 1993 года по МПК C30B13/28 G05D27/00 

Изобретение относится к способам управления процессом выращивания кристэл- лов, 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.

У стройство,содержит модуль 1 заданной высоты фронта кристаллизации (переменной при разращивании кристалла), модуль 2 задания диаметра (переменного в момент раз- ращивания кристалла), модуль 3 определения отклонения фактического положения фронта кристаллизации от заданной, модуль А определения отклонения фактического диаметра от заданного, модуль 5 преобразования отклонения положения фронта кристаллизации в сигнал

00

00

W

о

ы

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 под- плавляемого слитка, индукционная система 9 с переплавляемым слитком, исполнительный двигатель 10, тахогенератор 11, датчик 12 технического зрения, фиксирующий положение фронта кристаллизации и диаметр зоны выше фронта кристаллизации (телевизионная камера), электронный блок обработки информации.

Использование предлагаемого способа позволит получить следующие преимущества: возможность 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.

0

5

0

5

Формула изобретения Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки, включающий измерение диаметра зоны расплава, регулирование скорости перемещения переплавляемой заготовки и подводимой к индуктору мощности,отличающийся тем, что, с целью повышения качества выращиваемых кристаллов и повышения точности их геометрических размеров за счет устойчивого ведения процесса, дополнительно измеряют высоту границы фронта кристаллизации от индуктора, а диаметр зоны расплава 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 заданной, пропорционально величине и знаку отклонения, корректируют скорость перемещения переплавляемой заготовки по отклонению измеренного диаметра зоны расплава от заданной пропорционально величине и знаку отклонения.

микропроцессорное

устройство

Использование: изобретение относится к способам управления процессом выращивания кристаллов и может быть использова- но 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 цифрозна- логовый преобразователь подается на регулятор скорости перемещения верхнего штока. 1 ил. (Л С