Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб вирощування монокристала шляхом керування параметрами зростаючого кристала, що включає відбір відеокамерою зображення ділянки росту монокристала та аналіз зазначеного відеозображення з одержанням даних про параметри розплаву, який відрізняється тим, що з аналізу зазначеного відеозображення додатково одержують дані про діаметр злитка і параметри меніска, визначають дані про зміни температури розплаву, що обумовлюють зміни швидкості витягування монокристала, а дані про параметри розплаву являють собою дані про його рівень.

2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що перед початком процесу визначають і встановлюють рівень розплаву.

3. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що протягом усього процесу формують прямий конус злитка.

4. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що протягом усього процесу вимірюють і підтримують постійним діаметр циліндричної частини злитка з одночасною підтримкою рівня розплаву.

5. Пристрій для вирощування монокристала, що містить датчики виміру рівня і температури розплаву, блок керування витягуванням злитка та обчислювальний блок, вхід якого зв'язаний з датчиком виміру рівня розплаву, а вихід підключений до блока керування витягуванням злитка, який відрізняється тим, що він додатково оснащений блоком керування переміщенням і обертанням тигля, при цьому вхід обчислювального блока з'єднаний через інформаційну шину з датчиками виміру діаметра злитка і температури розплаву, а вихід зазначеного обчислювального блока через зазначену інформаційну шину підключений до входу блока керування переміщенням і обертанням тигля.

Текст

1 Спосіб вирощування монокристала шляхом керування параметрами зростаючого кристала, що включає відбір відеокамерою зображення ділянки росту монокристала та аналіз зазначеного відеозображення з одержанням даних про параметри розплаву, який відрізняється тим, що з аналізу зазначеного відеозображення додатково одержують дані про діаметр злитка і параметри меніска, визначають дані про зміни температури розплаву, що обумовлюють зміни швидкості витягування монокристала, а дані про параметри розплаву являють собою дані про його рівень 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що пе ред початком процесу визначають і встановлюють рівень розплаву 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що протягом усього процесу формують прямий конус злитка 4 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що протягом усього процесу вимірюють і підтримують постійним діаметр циліндричної частини злитка з одночасною підтримкою рівня розплаву 5 Пристрій для вирощування монокристала, що містить датчики виміру рівня і температури розплаву, блок керування витягуванням злитка та обчислювальний блок, вхід якого зв'язаний з датчиком виміру рівня розплаву, а вихід підключений до блока керування витягуванням злитка, який відрізняється тим, що він додатково оснащений блоком керування переміщенням і обертанням тигля, при цьому вхід обчислювального блока з'єднаний через інформаційну шину з датчиками виміру діаметра злитка і температури розплаву, а вихід зазначеного обчислювального блока через зазначену інформаційну шину підключений до входу блока керування переміщенням і обертанням тигля Винахід відноситься до області одержання напівпровідникових матеріалів, зокрема вирощування монокристалів, переважно кремнію Велику частину монокристалічного кремнію для інтегральних схем виробляють способом Чохральского, хоча при вирощуванні монокристала з кварцового тигля кремній насичується киснем і іншими домішками Переваги способу обумовлені можливістю збільшення діаметра кристала при досягненні підвищених вимог до структурної досконалості Реалізація потенційних резервів, закладених у способі, дозволяє посилити вимоги по однорідності електрофізичних параметрів розподілу домішок і мікродефектів в обсязі кристала, величині часу життя неосновних носив заряду, нормованому вмісту кисню, мікророзподілу основної легуючої домішки і кисню, зменшенню концентрації вуглецю та інших фонових домішок, ство ренню бездефектних приповерхніх зон і ін Відомий спосіб виготовлення монокристала по Чохральскому, що включає контроль і регулювання його діаметра по відхиленню вимірюваної швидкості приросту його ваги від заданої програмної величини за допомогою керування нагріванням тигля з розплавом Спосіб передбачає облік і корекцію у вихідному сигналі вагового датчика складової конусної частини монокристала (US № 4 937 813, кл СЗОВ 15/28, 1983) Практична реалізація даного способу зводиться до емпіричного підбору умов охолодження, при яких одержують початкові конуси простих форм Невідтворюваність умов охолодження від процесу до процесу призводить до невідтворюваності геометрії конусів і неточності контролю діаметра кристала Помилки контролю приводять до істотного зменшення довжини циліндричної частини кристалів Крім того, 49479 визначення діаметра злитка шляхом виміру його ваги не дозволяє враховувати величину великої і малої осі злитків, що ростуть в різних орієнтаціях (наприклад, різниця в діаметрі злитка орієнтації може досягати Змм при заданому діаметрі 105мм), цей спосіб не дозволяє також з достатньою точністю контролювати діаметр злитка на різних стадіях технологічного процесу (ріст шийки, розрощування прямого конуса, ріст циліндричної частини) Відомий також спосіб виготовлення монокристала по Чохральскому шляхом керування діаметром зростаючого кристала, зокрема діаметром його циліндричної шийки, що включає відбір відеокамерою зображення ділянки росту монокристала, визначення зовнішнього діаметра (Do) яскравого кільцевого зображення з яскравістю не нижче, ніж заздалегідь визначене еталонне значення (Е) ВІДПОВІДНО до виходу відео сигналів від камери, і визначення КІЛЬКОСТІ коливань зазначеного зовнішнього діаметра (Do) яскравого кільцевого зображення, як КІЛЬКОСТІ коливань поверхні розплаву поблизу ділянки росту монокристала Зазначені коливання поверхні розплаву, що впливають, на думку заявників, на процес вирощування циліндричної шийки і злитка в цілому, мають місце за рахунок введення в зону росту монокристала інертного газу (ЕР № 0 455 186, кл СЗОВ 15/26, 1991) При цьому жоден із зазначених вище способів не дозволяє одержати інформацію про рівень розплаву Відомий пристрій для вирощування великогабаритних лужно-галоідних монокристалів, наприклад сцинтиляційних, що містить електропривод кристалотримача, датчик рівня розплаву, зв'язаний з блоком корекції температури розплаву і блоком керування підживленням, з'єднаним з живильником і блоком завдання тимчасових інтервалів через блок порівняння, датчик переміщення кристалотримача, підключений до блоку корекції температури розплаву, обчислювальний блок, входи якого пов'язані з датчиком переміщення кристалотримача, датчиком рівня розплаву і блоком задания тимчасових інтервалів, а виходи підключені до електропривода кристалотримача, блока порівняння, блока корекції температури розплаву і блока керування підживленням, для, як зазначають заявники, підвищення якості монокристалів і надійності системи регулювання (UA № 16 725, кл СЗОВ 15/20, 15 0 6 8 3 , опубл 290897) Відомий пристрій, як і наведені вище технічні рішення, не дозволяє одержати інформацію про рівень розплаву Загальною причиною, що перешкоджає досягненню очікуваного технічного результату у відомих рішеннях, є проведення непрямих вимірів, що приводить до неточності керування параметрами кристала в процесі його росту В основу винаходу поставлена задача, у способі вирощування монокристала та пристрої для його здійснення, шляхом зміни параметрів процесу та створення додаткових зв'язків між елементами пристрою, досягти підвищення точності керування параметрами кристала в процесі його росту Зазначена задача вирішується тим, що в способі вирощування монокристала, шляхом керу вання параметрами зростаючого кристала, що включає відбір відеокамерою відеозображення ділянки росту монокристала та аналіз зазначеного відеозображення з одержанням даних про параметри розплаву, згідно з винаходом, додатково визначають дані про зміни температури розплаву, що обумовлюють зміни швидкості витягування монокристала, з аналізу зазначеного відеозображення додатково одержують дані про діаметр злитка і параметри меніска, визначають дані про зміни температури розплаву, що обумовлюють зміни швидкості витягування монокристала, а дані про параметри розплаву являють собою дані про його рівень Перед початком процесу визначають і встановлюють рівень розплаву Протягом усього процесу формують прямий конус злитка Крім того, протягом усього процесу вимірюють і підтримують постійним діаметр циліндричної частини злитка з одночасною підтримкою рівня розплаву У пристрої для вирощування монокристала, що містить датчики виміру рівня і температури розплаву, блок виміру рівня і температури розплаву, блок керування витягуванням злитка та обчислювальний блок, вхід якого пов'язаний з датчиком виміру рівня розплаву, а вихід підключений до блоку керування витягуванням злитка, згідно з винаходом, пристрій додатково постачений блоком керування переміщенням і обертанням тигля, при цьому вхід обчислювального блока з'єднаний через інформаційну шину з датчиками виміру діаметра злитка і температури розплаву, а вихід зазначеного обчислювального блока через зазначену інформаційну шину підключений до входу блока керування переміщенням і обертанням тигля Детально винахід схематично зображений на прикладених кресленнях, де на фіг 1 представлений принцип визначення рівня розплаву, на фіг 2 наведений приклад відеозображення при визначенні первісного рівня розплаву, на фіг 3 представлена ЛІНІЯ сканування фази росту шийки злитка, і на фіг 4 наведена блок-схема пристрою для вирощування монокристала Більш докладно технічна сутність і принцип роботи заявлюваних способу та пристрою для вирощування монокристала будуть описані далі Оскільки ідея одержання кристалів по Чохральскому полягає в рості монокристала за рахунок переходу атомів з рідкої чи газоподібної фази речовини у тверду фазу на границі їх розподілу, то стосовно до кремнію цей процес може бути охарактеризований як однокомпонентна ростова система рідина - тверде тіло Тоді швидкість росту злитка визначається числом місць на поверхні зростаючого кристала для приєднання атомів, що надходять з рідкої фази, і особливостями переносу на границі розподілу При цьому швидкість Vs витягування злитка є макроскопічним вираженням сумарної швидкості кристалізації к =І •р E L дх 0) і залежить від питомої теплоти L плавлення 49479 кремнію, коефіцієнта теплопровідності Ks криста тобто збільшення температури розплаву на величину Д~П_ компенсується зменшенням швидкості витягування на AVS, що супроводжується збільшенням осьового градієнта температури Градієнт температури зростає пропорційно відносному зменшенню швидкості витягування ла, р - ЩІЛЬНОСТІ кремнію у твердому стані, ^ осьового градієнта температури Оскільки величини швидкості витягування і діаметра злитка впливають на концентрацію мікродефектів і розподіл домішок процес витягування кристала оптимізують Звичайно швидкість витягування злитка кремнію складає величину порядку 1мм/хв , тому що при великих швидкостях витягування відбувається різке зменшення температури кристала, що приводить до конденсації в ньому точкових дефектів, що не встигають піддатися процесу загартування та надалі утворять мікродефекти в кристалі В автоматичному режимі підтримки діаметра злитка при вирощуванні по Чохральскому в процесі росту циліндричної частини також бажано підтримувати рівень розплаву на незмінному щодо нагрівача рівні, оскільки в цьому випадку забезпечується більш низька концентрація кисню в кремнії і більш рівномірний його розподіл уздовж злитка, у порівнянні з випадком, коли рівень розплаву не стабілізований Температуру розплаву при цьому необхідно підтримувати постійною, для чого варто підвищувати температуру нагрівача, тому що при ПІДЙОМІ тигля він переміщується в зону камери ростової установки з більш низькою температурою, і зі збільшенням довжини злитка зростає ВІДВІД тепла з поверхні розплаву V. дТ< dz V, &V, Таким чином, можна записати наступне співвідношення, що зв'язує зміни швидкості витягування зі змінами температури розплаву при незмінному радіусі зростаючого злитка X, &т,= я., дт при цьому величина а прямо пропорційна ((t| - швидкість обертання кристала щодо розплаву) Для підтримки незмінного радіуса злитка Rs повинна виконуватися умова — dz = COrlSt ( V, (5) •a{TL+ATL-T,) ЛІ |____JL/T j — T \ I 1 ш! I у \J j w i (6) Значення осьового градієнта температури міняється від ^ z у центрі злитка до приблизно 75К/см на периферії Якщо зміни діаметра злитка відбуваються на його периферії, то варто прийняти більше значення 75К/см Оскільки перегрів розплаву під зростаючим у стаціонарному режимі злитком складає відносно невелику величину, то складовою A V в (2) де R_ - радіус тигля, | PL і ps - ЩІЛЬНІСТЬ розплаву і кристала, q - прихована теплота кристалізації, Vs - середнє значення швидкості витягування, Ts і Т_ - температура твердої та рідкої фаз, | A-s - теплопровідність кристала Т пл - температура плавлення, а - коефіцієнт теплопередачі на фазовій границі, дТ, ЗВІДКИ Зміна швидкості росту злитка приводить до значного розкиду концентрації кисню, питомого опору, концентрації легуючої домішки і часу життя неосновних носіїв заряду по довжині злитка, невідтворюваності розподілу цих параметрів від процесу до процесу Зміни температури розплаву, що обумовлює така зміна швидкості росту, полягають у наступному Радіус зростаючого злитка можна визначити за формулою 1— (4) -Т \ 'плі у (6) можна зневажити, отже, зміни температури розплаву в першому наближенні пропорційні змінам швидкості, що спостерігаються, витягування і зменшуються зі збільшенням коефіцієнта а теплопередачі на фазовій границі, тобто зі збільшенням конвекційних потоків у тиглі Інтенсивність конвекційних потоків у свою чергу залежить як від швидкостей обертання злитка і тигля, так і від КІЛЬКОСТІ розплаву в тиглі, тобто змінюється по ходу процесу вирощування Виміри температури розплаву поблизу зростаючого злитка показують, що зазначене вище зменшення швидкості вирощування обумовлено збільшенням температури на величину порядку 20 - ЗОК подовжній градієнт температури при цьому може зростати приблизно до 150К/см Відхилення виміру температури не перевищує 6,5°С, що дозволяє зменшити коливання температури розплаву до величини такого ж порядку, тобто 6,5°С, увівши регулювання потужності нагрівача за результатами виміру температури в цілком автоматичному режимі Це у свою чергу дозволяє зменшити коливання швидкості витягування і температурних градієнтів щодо оптимальних значень і поліпшити електрофізичні параметри злитків та їх розподіл по довжині і діаметру У заявлюваному способі поточні інформацію про діаметр злитка, рівень розплаву і параметри меніска одержують з аналізу відеозображення Відеозображення поточного процесу росту злитка з телекамери вводять у комп'ютер, і потім одержують інформацію про діаметр злитка, рівень розплаву і параметри меніска Застосування даного 49479 способу за рахунокобробки усієї видимої ділянки процесу дозволяє - вимірювати діаметр на всіх стадіях технологічного процесу (що дозволяє їх автоматизувати), - виключити впливу прецесії злитка на точність виміру діаметра (що дозволяє підвищити точність виміру діаметра), - розрізняти малі і великі осі злитка (що дозволяє зменшити витрати сировини за рахунок регулювання процесу вирощування по малій осі злитка), - контролювати рівень розплаву на початку процесу та в ході процесу (що дозволяє домогтися повторюваності процесів росту злитків) Визначення та встановлення рівня розплаву Принцип визначення рівня розплаву ґрунтується на визначенні по відеозображенню положення верхнього краю меніска відносної визначеної базової точки, жорстко зв'язаної з верхнім торцем нагрівача Схематично принцип визначення рівня розплаву представлений на фіг 1 Згідно фіг 1 відеокамера 1, що встановлена за допомогою штатива 2 на камері печі 3, геометричне жорстко зв'язана з верхнім торцем нагрівача 4 Відібране відеозображення являє собою двомірну проекцію затравки, розплаву і меніска на площину Прийнявши на відеозображенні будь-яку ЛІНІЮ В ЯКОСТІ базової лінії 6, можна визначити и геометричне положення І р щодо верхнього торця нагрі_ вача в міліметрах Визначивши різницю в положенні базової лінії на відеозображенні і лінії верхньої границі меніска 7 у зоні затравки 8 на відеозображенні, знаходять положення рівня розплаву щодо базової лінії в рядках відеозображення И, Знаючи геометричну величину в міліметрах, що приходиться на один рядок, а також КІЛЬКІСТЬ рядків, що складають різницю між базовою ЛІНІЄЮ І ЛІНІЄЮ верхньої границі меніска, при відомому І_р, визначають рівень розплаву щодо верхнього торця нагрівача Аналогічним образом визначають рівень розплаву щодо будь-якого іншого вузла камери Процес встановлення рівня розплаву перед початком процесу здійснюють наступним чином Перед початком процесу встановлюють зазначений рівень шляхом опускання затравки в розплав, сканування по рядках відеозображення, і обчислення різниці між положенням яскравої плями, що виникає в зоні затравки, і базовим рядком відеозображення (базовою ЛІНІЄЮ), обумовленим при настроюванні печі На фіг 2 наведений вимір початкового рівня розплаву (відеокадр) де 9 - базова ЛІНІЯ початкового рівня розплаву, 10 - положення лінії верхньої границі меніска, Ні - рівень розплаву відносно базової ЛІНИ Величина рівня розплаву щодо верхнього торця нагрівача визначиться як Н2 = k • п + І_р (7) Де k - ваговий коефіцієнт, що визначає різницю в міліметрах рівня розплаву, що приходиться на один рядок (визначається практичним шляхом на етапі настроювання системи), п - КІЛЬКІСТЬ ЛІНІЙ від базової лінії до лінії верх ньої границі меніска, І_р - відстань від базової лінії до верхнього торця нагрівача (мм) На підставі отриманої неузгодженості передається керуюча напруга (у вольтах) на переміщення тигля U = f(H2) (8) Вимір діаметра шийки злитка базується на аналізі відеозображення зони переходу меніск злиток Одержуване відеозображення процесу, з частотою ЗО кадрів за секунду вводиться в комп'ютер, перетворюється в числовий масив, і сканується по рядках Одержувані лінії є дискретними функціями, що залежать від освітленості об'єкта Можна записати, що Pi = f(l) (9) Де І - рівень яскравості точки елемента відеозображення, Рі - дискретизований рівень яскравості в точці і З огляду на те, що зображення передається в градаціях сірого, величина Рі може лежати в діапазоні 0 - 255, причому значення 0 відповідає чорному кольору (мінімальній яскравості), а значення 255 - білому кольору (максимальній яскравості) З ЛІНІЙ сканування можна визначити, що зоні росту кристала відповідає різке наростання яскравості та спад яскравості, обумовлені змінами температури різних зон Для фази росту шийки характерні два чітко виражених максимуми з незначним проміжком між ними Значення Рі для різних і для одного рядка (ЛІНІЯ сканування) фази росту шейки злитка представлені на фіг З Для визначення діаметра шейки необхідно аналізувати характер функції Р, Зручніше за все це робити за допомогою визначення значення похідної Дану функцію можна розглядати як табличну, з рівностоячими інтервалами Тоді похідну можна визначити за допомогою формули Ньютона для інтерполяції та обчислення похідної при чотирьох членах 1 У '' У " 4' " (10) де рі - значення яскравості і-го пікселя в рядку сканування Дро = Рі+і - p. Д2ро =Рі+2 - 2р, + і + р, Д3ро = Рі+з - Зр І + 2 + Зрі+і - р, Д4ро = рІ+4 - 4р | + 3 + 6р І + 2 - 4р, + і + p., h - крок інтерполяції (рівний 1) t - постійна часу (рівна 0,1с) Проблема зводиться до знаходження кроків, при яких похідна має максимальне і мінімальне значення Різниця МІЖ мінімальними значеннями з правої і лівої границі видимої частини шейки визначить діаметр шийки (D s ), різниця між максимальними значеннями з правої і лівої границі даної частини меніска визначить діаметр меніска (DM), різниця між діаметром злитка і діаметром меніска визначить подвоєну ширину меніска (SM) Д Л Я виключення ефекту прецесії сканування роблять по декількох горизонтальних ЛІНІЯХ відеозображення і знаходять ЛІНІЮ з максимальним діаметром, що і приймають як необхідний діаметр шейки для конк 49479 ретного виміру Вимір діаметра конуса і циліндричної частини Вимір діаметра конуса і діаметра циліндричної частини проводять аналогічно виміру діаметра шейки ВІДМІННІСТЬ при вимірі діаметра циліндричної частини полягає в тому, що аналізують зону переходу розплав-меніск на правій і ЛІВІЙ границі видимого зображення меніска, для одержання випереджаючої інформації про зміну діаметра і зони переходу меніск - злиток на правій і ЛІВІЙ границі видимого зображення злитка в зоні кристалізації, а також для визначення ширини меніска Потім роблять вимір рівня розплаву Для виключення ефекту прецесії, сканування роблять по декількох ЛІНІЯХ, знаходять ЛІНІЮ З максимальним діаметром, що і приймають як необхідний діаметр для конкретного виміру На фіг 4 представлена блок-схема пристрою для вирощування монокристала ВІДПОВІДНО ДО фіг 4 пристрій містить електропривод 11 обертання злитка, електропривод 12 переміщення злитка, телевізійний датчик 13 діаметра і рівня 14 розплаву, електропривод 15 обертання тигля, електропривод 16 переміщення тигля, блок 17 керування переміщенням і обертанням тигля, блок 18 керування переміщенням і обертанням злитка 19, розплав 20, датчик 21 оборотів двигуна електропривода 11, блок 22 керування витягуванням злитка, що містить датчик оборотів двигуна, довжини злитка та швидкості переміщення злитка 19, тигель 23, датчик 24 оборотів двигуна електропривода 15, датчик 25 оборотів двигуна електропривода 16 величини переміщення тигля і швидкості переміщення тигля, датчик-вимірник 26 температури розплаву, нагрівач 27, блок 28 керування нагрівачем 27, інформаційна шина 29, логічний обчислювальний блок ЗО Вхід обчислювального блоку ЗО з'єднаний через інформаційну шину 29 з датчиками 13 і 26 виміру діаметра злитка і температури розплаву, а вихід зазначеного обчислювального блоку ЗО через зазначену інформаційну шину 29 підключений до входу блоку 17 керування переміщенням і обертанням тигля Пристрій працює наступним чином Після розплавлювання сировини в тиглі 23 вимірюють температуру розплаву 20 вимірником 26 температури розплаву Обмірене значення через інформаційну шину 29 надходить на вхід логічного обчислювального пристрою ЗО, де формується керуючий сигнал, подаваний на блок 28 керування нагрівачем, з тим, щоб температура розплаву постійно складала 1412 ± 5°С Логічний обчислювальний блок ЗО формує сигнал, що через інформаційну шину 29 подається на електроприводи 15 і 11 обертання тигля і злитка, з тим, щоб їх обертання відбувалися в протилежних напрямах У розплав опускають затравку і підплавляють її Телевізійним вимірником 13 діаметра і рівня розплаву визначають відносно верхнього торця нагрівана 27 рівень 14 розплаву 20 Сигнали від вимірника 13 через інформаційну шину 29 подаються на вхід обчислювального блоку ЗО, що виробляє керуючий сигнал на електропривод 12 переміщення злитка з тим, щоб встановити тигель у задане положення щодо верхнього торця нагрівача Сигнали про переміщення тигля 10 на визначену величину і швидкості його переміщення від датчика 25 через інформаційну шину 29 подаються на вхід логічного обчислювального блока ЗО Телевізійним вимірником 13 діаметра і рівня розплаву вимірюють, в тому числі, діаметр зростаючого злитка 19 і ширину меніска Ці величини через інформаційну шину 29 подають на вхід логічного обчислювального блоку ЗО, в якому по формулі (2) обчислюється швидкість підйому злитка 19 і формується керуючий сигнал на електропривод 12 переміщення злитка Інформаційні сигнали швидкості підйому злитка і величини вирощеного злитка від датчика 12 оборотів двигуна, довжини злитка і швидкості його переміщення через інформаційну шину 29 подаються на вхід логічного обчислювального блоку ЗО, де відбувається порівняння поточних і заданих параметрів, і у випадку їх відхилення один від другого формуються керуючі сигнали, спрямовані на усунення неузгодженості поточних і заданих параметрів, і видаються керуючі сигнали Потім процедура виміру температури розплаву, рівня розплаву, діаметра злитка, ширини меніска повторюється, та знову розраховуються і видаються керуючі сигнали Робота пристрою в цілому спрямована на рішення наступних проблем - позиціонування тигля з розплавом перед початком процесу для того, щоб рівень розплаву знаходився на одній і тій же заданій позначці щодо верхнього торця нагрівача, - стабілізації положення рівня розплаву на заданій позначці протягом процесу вирощування злитка, - досягнення ідентичності температурних умов у зоні, близькій до зони кристалізації, - регулювання температури розплаву і швидкості витягування злитка по ходу процесу ВІДПОВІДНО до заданих функцій їх зміни по довжині кристала Отже спосіб та пристрій дозволяють досягти підвищення точності керування параметрами кристала в процесі його росту Побудова комплексу взаємозалежних математичних моделей усіх фізичних процесів, що мають місце при вирощуванні кристалів масо- і теплоперенос, гідродинаміка розплаву, дифузія, дефектоутворення, створення одномірних і глобальних теплових моделей росту кристала можливі лише за умови чіткого функціонування всієї системи вирощування кристала, вивіреної і безперебійної роботи всіх и інструментальних складових і інформаційно-керуючих підсистем Розроблені спосіб та пристрій дозволили вирішити ряд комплексних організаційнотехнологічних проблем,як - відтворення ідентичних умов вирощування злитків від процесу до процесу, - регулювання діаметра злитка різної орієнтації ВІДПОВІДНО до заданої функції його зміни по довжині злитка зі стандартним відхиленням, що не перевищує 1мм, при цьому стандартне відхилення виміру температури не перевищує 6,5°С, що дозволяє зменшити коливання температури розплаву до величини такого ж порядку і досягти ідентичності температурних умов у зоні, близької до зони кристалізації, 11 12 49479 - забезпечення позиціонування тигля з розплавом перед початком кожного процесу на одній і тій же заданій позначці і стабілізацію позиціонування тигля протягом усього процесу вирощування монокристала Постачання системи керування пристроєм сучасним ЕОМ-штерфейсом користувача дозволило, крім оперативного відображення інформації про хід процесу, додатково організувати наступну технологічну інформацію - введення, перегляд і редагування функцій зміни технологічних параметрів по довжині злитка, - перегляд бібліотеки "профілів керування", - прив'язку технологічних програм і "профілів керування", а також інших технологічних обмежень до марки продукції, - перегляд інформаційної бази про технологічні умови вирощування злитка і про параметри його якості (характеристики теплової історії росту кристала, статистичний облік) Н, Фіг.2 ФІГ. 1. Рі ™:Tf^f -rf 'rn • " т г г і г r Н-ггттННі §150a I J 7DS 0 7S О 100 ФіГ.: ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for monocrystal growing and an apparatus for its implementation

Автори англійською

Larkin Serhii Yuriiovych, Tretiakov Oleh Valterovych, Nemchyn Oleksandr Fedorovych, Anischenko Serhii Yevhenovych

Назва патенту російською

Способ выращивания монокристалла и устройство для его осуществления

Автори російською

Ларкин Сергей Юрьевич, Третьяков Олег Вальтерович, Немчин Александр Федорович, Анищенко Сергей Евгеньевич

МПК / Мітки

МПК: C30B 15/20

Мітки: спосіб, вирощування, здійснення, монокристала, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-49479-sposib-viroshhuvannya-monokristala-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб вирощування монокристала та пристрій для його здійснення</a>

Подібні патенти