Способ автоматического управления процессом выращивания кристаллов методом бестигельной зонной плавки

О П И С А Н И Е п 11550958ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 07.09,73 (31) Р 224651,3 (33) Ф Гасударственных комитет ;,овета Министров СССР ло делам изобретений публиковано 15.03.77.юллетень М 10 открыти а опубликования описания 08.04.7 2) Автор изобретения ИностранецХанс Штут(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДОМ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИИзооретение относится к способам управления процессом выращивания кристаллов иможет применяться в области металлургииполупроводниковых 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 телевизионнойкамеры и воздействия сигнала диаметра зоны,плавления на механизм растяжения - сжатия зоны 2. Недо:татком известного способа является неоптимальное регулированиевеличины зоны плавления и энергии, подводимой к зоне плавления, что снижает качество получаемых кристаллов. 20 С целью устранения указанных недостатков по совокупности сигналов телевизионной камеры и значению диаметра зоны плавления определяют угол раскрытия зоны плавления, 25 по величине которого регулируют энергию, подводимую к зоне плавления, диаметр зоны изменяют по определенной зависимости.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ. 3 посоо осуществляется следующим об зом,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 - 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 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 зоне плавления.При выполнении конусообразного перехода между затравочным и выращиваемым кристаллами программником 7 задается диаметр зоны плавления на фронте кристаллизации согласно следующей функции1 д = г, +- Я - г,) совК где й - диаметр зоны плавления на фронтекристаллизации,550958 С оста в и тели В. Куш к о вТсхред И, (арандашова 1(орректор Я. Денискина Редактор Е. Хорина Заказ 63/15 Изд Хв Р 96 Тирани 899 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам иаоврстеиий и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская иай д. 4,5Тииог 1)афин, ир. Сапунова, л в - радиус затравочного кристалла, Р - радиус выращцваемого кристалла, 1 - путь, пройденный фронтом кристаллизации прц соответствующем значении ст,К - длина конусообразного перехода. Формула изобретения1. 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 - скатия зоны, о т л и ч а о щ и й с я тем, что, с целью повышения качества выращиваемых кристаллов, по совокупности 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 затравочцым и выра 1 ццвасмымкристаллами диаметр зоны плавления нафронте кристаллизации изменяют согласноследующей функциид = ,+ - Я - ,)сов 1,Кгде д - диаметр зоны плавления,о - радиус затравочного кристалла,Л - радиус выращиваемого кристалла,- путь, пройденный фронтом кристаллизации при соответствующем значении д,К в длина конусообразного перехода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Лвт. св.210844, М. Кл. В 011 17/10, 1967.2. Лвт. св.347073, М. Кл. В 013 1710, 1968.