Способ контроля процесса выращивания монокристаллов методом чохральского

, Леб К, Броншт Государственный ордена Октябрьской исследовательский и проектный инстипромышленнос ти Гиредм олюции тут редкометф) Заивител ОСОБКОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ВЫРАЩИВАНИЯ НОКРИСТАЛЛОВ М ЕТОДОМ ЧОХРАЛЬСКОГ54) СП ловое воздей вом, искажаяустройства,Наиболее бтехнической сконтроля проце лизким к изобретению ушности является снос сса выращивания мон методом Чохральского путем ого нагрева тигля, заключаюерении сигнала, пропорциоесу кристалла или тигля с и сравнения результата изсигналом, пропорциональным алла заданной формы 21 . ток этого способа заключаетталл ндукционншийся в изм нального в лаво мерения с весу кристНедост ся в том, что с помощью коррекции посигналу тока индуктора не удается вдостаточной степени уменьшить влияниесилового поля индуктора на показаниивзвешивающего устройства. Это связанос тем, что по мере вытягивания кристалла из расплава меняется количестворасплава в тигле, следовательно, меняется геометрическое соотношение объек.та, помещенного в поле индуктора, отность ира растушНедосвыращи наполучен 3изобретение относится к технологииполучения монокристаллов, выращиваемых методом Чохральского, и можетбыть использовано для контроля диаметрра кристаллов в процессе ихроста прииндукпионном способе нагрева тигля вустановках, оснащенных взвешивающимустройством.Известен способ автоматического контроля диаметра монокристаллов, выра- .. ощиваемых методом Чохральского, в Мотором сигнал текущего веса растущегокристалла, либо тигля с расплавом, сравнивают с сигналом текущего веса кристалла заданной формы, а полученную разспольэуют для контроля диаметего кристалла 1 .таток способа применительно книю кристаллов из расплава,ного с помощью индукционного щнагрева, заключается в низкой точности (ие лучп;е 5-7%), контроля диаметра,так как в нем не учитывается влияниеполя индуктора, которое оказывает сивие на тигель с распла показания взвешиваюшег9985носительно его витков. Если еще учесть,что в связи с изменениями технологииприходится менять толщину стенок, высоту и диаметр тигля, величину загрузкии размещение тигля относительно индук- .тора, то ясно, что правильный подборстепени коррекции на основе измерениясигнала тока индуктора с учетом перечисленных факторов представляет собойсложную задачу, 1 ФБель изобретения - повьпцение точнос-ти измерения диаметра кристалла,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу контроля процессавыращивания монокристалловметодомЧохрельского путем индукционного нагрева, заключающему в измерении сигнала,пропорционального весу кристалла илитигля с расплавом, и сравнении результата измерения с сигналом, пропорциональным весу кристалла заданной формы,дополнительно измеряют сигналы, пропорциональные весу кристалла или тигля срасплавом, измеренные в периоды прерывания тока индукторе, и. сигнала, Опропорциональные весу кристалла, измеренные в промежутках между прерываниями тока индуктора, сравнивают их ипо результату сравнения корректируютразность сигналов, пропорциональныхвесу кристалла. Йли тигля с расплавоми весу кристалла заданной формы.На чертеже изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит кристалл 1, вытягиваемый из расплава 2, образованного путем разогрева шихты индуктором3, динамометрический датчик 4, измеряющий текущий вес тигля с расплавом,сумматоры 5-71 задатчик 8 текущего46веса кристалла заданной формы, интеграторы 9 и 10, прерыватели 11-13.Устройство работает следукицим образом,При выращивании кристалла 1 иэрасплава 2 непрерывно измеряют вестигля с расплавом 2 динамометрическимдатчиком 4, сигнал которого совместнос сигналом задатчика 8 веса кристалла заданной формы подают для сравнения на ффсоответствующие входы сумматора 7,.Кроме того, сигнал с выхода динамометрического датчика 4 подают на входысумматоров 5 и 6, а сигналы с выходоминтеграторов 9 и 10 подают на другие Ивходы сумматора 7, Периодически через60 с осуществляется отключение не 1 стока индуктора 3 с помощью прерывателя 99 411, при этом интегратор 10 переходитв режим запоминания сигнала, измеренного перед отключением тока индуктора,Одновременно с отключением тока индухтора 3 включают прерыватель 12,сумматор 5 и интегратор 9 образовывают повторитель, выходной сигнал которого соответствует сигналу на выходединамометрического датчике 4. В моменты включения тока индуктора (прерыватели 11 и 13 замыкаются, а прерыватель 12 размыкается) интегратор 9переводится в режим запоминания сигнала, измеренного перед включением тока индуктора, а сумматор 6 и интегратор 10 составляют повторитель сигналас выхода динамометрического датчика4. Так как при отключении тока индуктора сигнал на выходе динамометрического датчика 4 не содержит помехи отсилового воздействия поля индуктора 3,а при включении тока индуктора сигнална выходе динемометрического датчика4 содержит также и помеху от силовогодействия поля иидуктора 3, то разность сигналов с выходов интеграторов9 и 10 характеризует поправку на действие этой помехи, которую используютдля коррекции сигнала сравнения датчика 4 и задатчика 8 с помощью сумматора 7,При кратковременном отключении тока индуктора на 1-2 с с периодом 60 с,опоказания взвешивающего устройства несодержат составляющей, .связанной с "воздействием поля индуктора,Применение пуедлагаемого способапозволяет повысить точность измерениядиаметра в 1,5 раза,Формула изобретенияСпособ контроля процесса выращивания монокристаллов методом Чохральского путем индукционного нагрева тигля, заключающийся в измерении сигна-ла, пропорционального весу кристалла или тигля с расплавом, и сравнения результата измерения с сигналом, пропорциональным весу кристалла заданной формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения диаметра кристалла, дополнительно измеряют сигналы, пропорциональные весу кристалла или тигля с расплавом, измеренные в периоды прерывания тока индуктора, и сигнелы, пропорциональные988899 весу кристалла, измеренные в промежут- ках между прерываниями тока индуктора, сравнивают их н по результату сравнения корректируют разность сигналов, пропорпиональных весу кристалла или тигля с расплавом и весу кристалла заданной формы,8. Подписное и илиад ППП "Патент город ул Проектная, 5 ИИПИ Заказ 1087/49 6 Источники информаиии,принятые во внимание при експертизе