Способ контроля диаметра кристалла

(22)Заявлено 23,05,78(21) 2643102/22-26 (5 ) Щ. 1(д.С 30 В 15/22 с присоединением заявки И Ьйударетюный квинтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй) Авторыизобретени Р, О, Шарх н и В. М, Миняйл 13ТЕХ,1"обое конструкторское бюро Проблемной леборнторнк релкелконнойфизики Ереванского государственного университетйа 7) Заявктел 4) СПОСОБ КОНТРОЛЯ БТРА КРИСТАЛ выращиванию етоду Чохьзовано в при производ вых монок ис ащивают кристалиаметра около на нестабильно 5 ностью ая вели ы с нестаби 0,5 мм. Т ти диаметряется значительной для ов, так как вли ых типов кристалх совершенство.стабильности неая чувствительнконтроля днамого, в данном с нек Уменьшить вели позволяет цолоость известцоо тра кристалл пособе цт(т 4тпц етна и чину не способ контроля.Кроме того, недос ба является и то, чт вещества расплава р веса расплава необхо 20того спосок иэ-за испарени таточ нос об таты измерен мо корректиров ром Изобретение относится ккристаллов из расплава по мральского и может быть исполэлектронной промышленностистве слитков полупровоанико Р таллических материалов.Известен способ контроля диаметра кристалла в процессе его вытягивания по методу Чохральского, включающий непрерывное взвешивание убывающего количест 1 ва расплава в тигле и сравнение полученных результатов с данными, рассчитанными из условия постоянства диаметра растущего кристалла Я .Однако при таком способе контроля1 диаметра кристалла для повышения точности измерения веса расплава компенсируют первоначальный вес расплава и вес тигля с подставкой, что усложняет данный аИзвестен также способ контроля диаметра кристалла в процессе его вытягива ния по методу Чохральского, включающий непрерывное взвешивание кристалла и сравнение полученных результатов с данными, рассчитанными иэ условия постоянства диаметра растущего кристалла. Вес кристалла в данном случае пропорционален квадрату его диаметра и непрерывно увеличивается в процессе роста кристалла, причем вес кристалла за время процесса увеличивается в несколько десятков раз 2 .Однако при контроле диаметра кристалла данным способом выручитывать действие сил поверхностногонатяжения и вес гидростатического столба расплава, что усложняет контроль,11 ель изобретения - упрощение и повышение чувствительности контроля диаметра кристалла в процессе вытягивания егоиз сопла по методу Чохральского.Поставленная цель достигается тем,что контроль диаметра кристалла, вытягиваемого из расплава по методу Чохральс 1кого путем измерения параметров процесса, осуществляют измеряя в процессе выращивания момент сопротивления на валупривода и по его изменению судят об изменении диаметра кристалла.15Пример реализации предлагаемого способа изображен на чертеже.Кристалл 1 вращается с постояннойугловой скоростью И и вытягивается спостоянной скоростью Н из расплава 2,20находящегося в цилиндрическом тигле 3,Вращающее усилие на шток 4, на котором закреплен кристалл, передается отдвигателя 5 через датчик 6 крутящегомомента. Датчик 6 измеряет момент сопротивления на валу 7 привода. По показаниям этого датчика 6 контролируют диаметр кристалла 1 в процессе вытягивания. Увеличение или уменьшение показа 30ний датчика 6 свидетельствует соответственно об увеличении или уменьшениидиаметра кристалла 1,Расчеты показали, что в данном случаеконтролируемая величина (момент сопротивления на валу привода) пропорциональна четвертой степени диаметра растущего кристалла, в то время как при использовании весового метода контроля вес кристалла пропорционален второй степени его диаметра.Таким образом, чувствительность предлагаемого способа контроля диаметра кристалла выше, чем чувствительность весового способа.Кроме того, момент сопротивления, действующий на вращающийся кристалл, в течение процесса роста в случае кристалла постоянного диаметра является величиной постоянной (в отличие от веса кристалла), что значительно упрощает контроль.фор мула изобретенияСпособ контроля диаметра кристалла, вытягиваемого из расплава по методу Чохральского путем измерения параметров процесса, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения чувствительности, измеряют в процессе выращивания момент сопротивления на валу привода и по его изменению судят об изменении диаметра кристалла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 А.Х ЧЗ 1 еНяО, С.О.ЬГапб 1 Е Оате 1 ег соо 1 го 1 о СуоСЬгамЬ сгож сгйа 5. - ",)освод о 1 Сгть 1 а 1 ЬгоыО, 1974, Ч. 26, М.1, р. 1-5,2, Патент фРГ М 1245317,кл. 12, с. 2, опублик. 1967 (прототип).Составитель В, КаминскийРедактор А Шандор Техред М, Тенер Корректор М. ШаРошиЗаказ 12098/39 Тираж 372Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4