Патент ссср 327942

Авторы патента:

C30B13/30 - стабилизация или управление формой расплавленной зоны, например с помощью концентраторов, с помощью электромагнитных полей; регулирование сечения кристалла

О П И С А Н И Е 327942

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесннх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12.Х11.1968 (№ 1289042/22-1) М. Кл. В Olj 17/10 с присосдпт стптсвт заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.11.1972, Бюллетень № 6

Комитет ио делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УД К 669.782.4:621.039. .337.531.717 (088.8) Дата опубликования описания 22.1II.!972

ФЩ

Авторы изобретения

Н. И. Аутеншлюс, В. В. Добровенский, A. Я. Збарский и И. Л. Шендерович

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности «ГИ P ЕДМ ЕТ»

Заявитель

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

КРИСТАЛЛ ИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ БЕСТИ ГЕЛЬНОЙ 3OHHOA

ПЛАВКИ

Изобретение касается области полупроводникового производства и может быть использовано при выращивании кристаллов методом бестигельной зонной плавки.

Известен способ автоматического регулирования процессом кристаллизации методом бсстигельной зонной плавки, осповатшый па измерении поперечного сечения зоны. Однако известный способ обладает тем недостатком, что при регулировании не учитывается информация о состоянии зоны в наиболее узкой ее части.

Цель изобретения вЂ” повысить точность регулирования при формировании кристаллов заданного диаметра.

Для этого производят измерение вблизи границы кристаллизации и в узкой ее части и управляют мощностью энергии, подводимой к индуктору, и положением механизма растяжения-сжатия зоны.

На чертеже представлен вариант радиоизотопного способа измерения.

Одновременно производится измерение двух поперечных сечений зоны вблизи границы кристаллизации и в наиболее узкой ее части. Для этого могут быть использованы радиоизотопные, фотоэлектрические способы измерения.

Внутри рабочей камеры 1 расположена заготовка 2 материала. Расплавленная зона 8 создается высокочастотным пндуктором 4.

Верхняя часть заготовки является подплавляемой, а нижняя вЂ” крпсталлпзуемой, Гамма-излучение or источника 5, пройдя

5 через соответствующие участки расплавленной зоны, попадает в приемники 6 радиоактпвного излучения. Прн этом верхний и Ilнжнпй пучки лучей проходят соответственно сквозь расположенные вблизи пндуктора

10 участки расплавленной зоны (птейку), и границы расплав вЂ” кристалл.

На основании информации приемников 6 управляют мощностью энергии, подводимой к индуктору, и положением механизма рас15 тяжения-сжатия зоны соответственно через регуляторы 7 и 8.

Предмет изобретения

Способ автоматического регулирования

20 процесса кристаллизации в условиях бестигельной зонной плавки, включающий измерение поперечного сечения зоны, отлнчающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования прп формировании кристаллов

25 заданного диаметра, измерение поперечного сечения зоны производят вблизи границы кристаллизации и в узкой ее части и управляют мощностью энергии, подводимой к индуктору, и положением меха изма растяжения-сжатия

30 зоны.

327942! !

Составитель В. Лейбович

Техред 3. Тараненко

Коррекгор О. Волкова! сдактор Т. Фадеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 668/9 Изд. № 191 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Похожие патенты:

Датчик для бесконтактного // 293633

Патент 279598 // 279598

Способ автоматического регулирования процесса бвстигельной зонной плавки // 276016

Устройство для регулироваииу. диаметра стержня в процессе бестигельной зонной плавки // 210844

Устройство для регулирования диаметра кристалла // 209412

Способ автоматического регулирования процесса бестигельной зонной плавки // 136888

Устройство для регулирования ширины расплавленной зоны в процессе зонной плавки полупроводниковых материалов // 134430

Способ выращивания кристаллов бестигельным методом и устройство для его реализации // 2426824

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов из расплава зонной плавкой при температурном градиенте с использованием нагревательного элемента, находящегося в контакте с расплавленной зоной, форма которой управляется, а подпитка осуществляется с помощью механизма для перемещения загрузки

Способ автол1атического регулирования процесса бестигельной зонной плавкивсесоюзнаяпа;-[||тно-т[х«гес1библиотека // 338247

Способ регулирования мощности бестигельнойзонной плавки // 430878

Устройство для зонной плавки // 1587082

Изобретение относится к технике очистки веществ и обеспечивает повышение эффективности очистки за счет стабилизации ширины зоны

Способ выращивания монокристаллов методом бестигельной зонной плавки и устройство для его осуществления // 2519410

Изобретение относится к металлургии, а именно - к выращиванию монокристаллов методом бестигельной зонной плавки с электронно-лучевым нагревом. Способ включает затравление кристалла из расплавленной зоны, выдержку в течение заданного времени и вытягивание монокристалла на затравку из расплавленной зоны в градиенте температуры, в процессе которого осуществляют контроль величины диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны, при этом величину диаметра фронта кристаллизации выбирают с заданной поправкой, учитывающей допустимое отклонение диаметра выращиваемого монокристалла от заданного, и поддерживают эту величину постоянной в течение всего процесса выращивания путем регулирования величины диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны, в частности, за счет изменения скорости перемещения верхнего штока ростовой камеры. Способ осуществляют в устройстве, включающем ростовую камеру 3 с нижним и верхним штоками, видеокамеру 1, установленную в смотровом окне 2 ростовой камеры 3, выход видеокамеры через блок обработки сигнала 4 подключен к формирователю управляющего сигнала 5, выход которого соединен с входом блока автоматического управления скоростью перемещения штоков 6, подключенного к приводу 7 перемещения штоков, устройство снабжено стробоскопом 8, установленным перед смотровым окном 2 ростовой камеры 3, и синхронизатором 9, соединенным с входами синхронизации стробоскопа 8 и видеокамеры 1, а блок обработки сигнала 4 содержит процессор 10 с подключенными к нему модулями выделения кадра изображения 11, выделения контура изображения 12, вычисления диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны 13 и вычисления диаметра фронта кристаллизации 14, при этом процессор 10 соединен с синхронизатором 9, а выход видеокамеры 1 подключен к входу модуля выделения кадра изображения 11, который через модуль выделения контура изображения 12 подключен к входам модуля вычисления диаметра фронта кристаллизации 14 и модуля вычисления диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны 13, выходы которых соединены, соответственно, с первым 15 и вторым 16 усредняющими фильтрами, формирователь управляющего сигнала 5 выполнен в виде двухкаскадного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора, при этом входы первого каскада 17 регулятора, формирующего сигнал, учитывающий фактический фронт кристаллизации монокристалла, соединены, соответственно, с выходом первого усредняющего фильтра 15 и модулем задания величины поправки 18, входы второго каскада 19 регулятора, формирующего сигнал, учитывающий диаметр центральной симметричной части расплавленной зоны, соединены, соответственно, с выходом первого каскада 17 регулятора и выходом второго усредняющего фильтра 16, а выход второго каскада 19 регулятора подключен к входу блока автоматического управления скоростью перемещения штоков 6. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения и регулирования диаметра монокристалла в процессе выращивания и повышении стабильности работы устройства, что позволяет выращивать кристаллы с минимально допустимым отклонением диаметра по всей длине слитка. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ выращивания монокристаллических дисков из тугоплавких металлов и устройство для его осуществления // 2553905

Изобретение относится к металлургии высокочистых металлов и может быть использовано при выращивании монокристаллических дисков из тугоплавких металлов и сплавов на их основе методом бестигельной зонной плавки (БЗП) с электронно-лучевым нагревом. Способ включает формирование расплавленной зоны 12 между поликристаллической заготовкой 5 и боковой поверхностью горизонтально расположенного цилиндрического затравочного кристалла 6, выдержку расплавленной зоны в течение времени, необходимого для стабилизации тепловых условий роста монокристаллического диска, наплавление расплава на боковую поверхность затравочного кристалла в процессе перемещения затравочного кристалла в вертикальном направлении роста монокристалла и вращения затравочного кристалла в направлении наступления фронта кристаллизации, при этом в процессе роста автоматически измеряют текущий диаметр монокристаллического диска, по результатам измерений которого задают скорости перемещения и вращения заготовки 5 и затравочного кристалла 6, перемещение затравочного кристалла в процессе роста осуществляют непрерывно в течение всего процесса роста монокристаллического диска. Способ осуществляют в устройстве, включающем ростовую камеру 1 с верхним 3 и нижним 2 штоками для перемещения, соответственно, поликристаллической заготовки 5 и затравочного кристалла 6, дополнительный привод 4 для наплавления жидкого металла из расплавленной зоны на боковую поверхность затравочного кристалла 6, установленного на валу 7 дополнительного привода 4. Устройство дополнительно снабжено связанной с нижним 2 и верхним 3 штоками, а также с дополнительным приводом 4 системой автоматического управления вращением и перемещением затравочного кристалла и поликристаллической заготовки, при этом нижний шток 2 механически связан с дополнительным приводом 4, преобразующим ось вращения нижнего штока 2 из вертикального положения в горизонтальное. Технический результат - обеспечение стабильности роста монокристаллического диска большого диаметра (150 мм и более) и увеличение выхода годной продукции путем стабилизации состояния расплавленной зоны в процессе роста. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.