Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки

Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пI 550958

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (51) М, Кл. В 011 17/10

G 05D 27/00 (22) Заявлено 30.05.74 (21) 1959704/

/2027959/26 (23) Приоритет 07.09.73 (32) 28.09.72 (31) P 2247651.3 (33) ФРГ

Гасударственный комитет

:;овета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень М 10 (53) УДК 66.012-52 (088.8) Дата опубликования описания 08.04.77 (72) Автор изобретения

Иностранец

Ханс Штут (ФРГ) Иностранная фирма

«Сименс АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ

МЕТОДОМ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ

Изооретение относится к способам управления процессом выращивания кристаллов и может применяться в области металлургии полупроводниковых материалов.

Известен способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов путем получения информации о растущем кристалле с помощью телевизионной камеры (1).

Известен способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки путем определения диаметра зоны плавления на фронте кристаллизации с помощью телевизионной камеры и воздействия сигнала диаметра зоны, плавления на механизм «растяжения — сжатия» зоны (2J. Недо=татком известного способа является неоптимальное регулирование величины зоны плавления и энергии, подводимой к зоне плавления, что снижает качество получаемых кристаллов.

С целью устранения указанных недостатков по совокупности сигналов телевизионной камеры и значению диаметра зоны плавления определяют угол раскрытия зоны плавления, по величине которого регулируют энергию, подводимую к зоне плавления, диаметр зоны изменяют IIQ определенной зависимости.

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

Способ осуществляется следующим образом.

По импульсам телевизионной камеры 1 посгрочно развертывается зона плавления, а в электронном блоке 2 определяется диаметр зоны плавления на фронте кристаллизации, угол раскрытия зоны. Сигнал диаметра зоны плавления через усилители-регуляторы 3 — 5 воздействует на механизм 6 «растяжения—

10 сжатия» зоны до тех пор, пока диаметр кристалла не будет равен заданному от программника 7.

На программник 7 поступает от электронного блока 2 действительный угол раскрытия

15 зоны, сравнивается с программнозадаваемым углом раскрытия зоны плавления, и сигнал, как результат сравнения, поступает на усилитель-регулятор 8 для регулирования через частоту генератора энергиями, подводимой к зо20 не плавления.

При выполнении конусообразного перехода между затравочным и выращиваемым кристаллами программником 7 задается диаметр зоны плавления на фронте кристаллизации

25 согласно следующей функции где d — диаметр зоны плавления на фронте

30 кристаллизации, 550958

С оста в п тел в В. Куш к о в

Тсхред И. Карандашова Корректор Л. Денискина

Редактор Е. Хорина

Заказ 6!3/!5 Изд. Хв Р96 Тира»к 899 Подписное

ЦНИИП!(Государственного комптета Совета Мпппстров СС< Р

tl0 делам паоврстевнй и открытий!!!3035, Москва, i!i-35, Раушская пай.. д. 4, 5

Тппографпв, пр. Сапунова, "

r0 — радиус затравочного криста,773, R — радиус выращиваемого кристалла, l — путь, пройденный фронтом кристаллизации при соответствующем значении d, К вЂ” длина конусообразного перехода.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки путем определения значения диаметра зоны плавления на фронте кристаллизации с помощью телевизионной камеры и воздействия сигнала диаметра зоны плавления на механизм «растяжения — сжатия» зоны, о т л и ч à 10 шийся тем, что, с целью повышения качества выращиваемых кристаллов, по совоку пности сигналов телевизионной камеры и значению диаметра зоны плавления определяют угол раскрытия зоны плавления, по величине которого регулируют энергию, подводимую к зоне плавления.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что при выполнении конусообразного перехода между затравочиым и вь!раиц|васмых! кристаллами диаметр зоны плавления на фронте кристаллизации изменяют согласно следующей функции

d = r, + R — (P — r,)cos 1, К где d — диаметр зоны плавления, гв — радиус затравочного кристалла, R — радиус выращиваемого кристалла, l — путь, пройденный фронтом кристаллизации при соответствующем значении d, К вЂ” длина конусообразного перехода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвт. св. № 210844, М. Кл В 01J 17/10, 20 1967.

2. Лвт. св. ¹ 347073, М. Кл. В 01J 17i10, 1968.