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

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 338247

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.I II.1970 (№ 1412723/23-26) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.Ч.1972. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 7.VI.1972

М. Кл. В Olj 17/10

Н 05Ь 5/04

G 054 23/00

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 669:621.785,545.4:

:66.045.2 (088.8) Авторы изобретения

В. В. Каратаев, Р. С. Кулагин, H. П. Смирнов, А. С. Булаев, И. Л. Шендерович и А. Я. Збарский

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности

Заявитель

СПОСОБ АBTOMATÈ×EÑÊÎÃÎ

ПРОЦЕССА БЕСТИГЕЛЬНОЙ 3

Предмет изобретения

Изобретение относится к производству полупроводниковых материалов, В известных способах автоматического регулирования процесса бестигельной зонной плавки в качестве регулируемого параметра используется ток илп напряжение на плавильном индукторе с воздействием на управляющий орган лампового генератора с точностью 0,2%. При этом колебания температуры в расплавленной зоне составляют +-5 C. Такая точность поддержания темпер атуры не удовлетворяет требованиям производства монокристаллов с заданными свойствами.

Целью изобретения является повышение точности поддержания температуры расплавленной зоны.

Это достигается тем, что в качестве стабилизируемого параметра используют температуру индикатора, отражающего изменение температуры расплавленной зоны. Чертеж поясняет предлагаемый способ.

На токоведущем проводе 1 плавильного и дуктора 2 устанавливают индикатор 8, отражающий изменение температуры расплавленной зоны 4, и стабилизируют температуру индикатор а.

В стержне полупроводникового материала

5 создается расплавленная зона, при этом токами высокой частоты разогревается рабочее тело индикатора 8. Термоэлектродвижущая сила, возникающая в горячем спае одной из термопар б поступает на показывающий приоор 7 для измерения абсолютного значения температуры индикатора 3. Термоэлектродвпжущая сила, возникающая в горячем спае другой термопары 8 является регулирующим сигналом и поступает в систему 9 автоматического регулирования лампового генератора

10. С изменением температуры нагрева ин10 днкатора 8 изменяется режим работы лампового генератора 10, а, следовательно, и температура нагрева расплавленной зоны 4.

При использовании предлагаемого способа регулирования удается стабилизировать тем15 пер атуру индикатора, отраж ающего темпер атуру расплавленной зоны в процессе бестнгельной зонной плавки арсенида галлия с точностью +-0,5 С. При этом колебания температуры в расплавленной зоне не превышали

20 +-0,1 С.

25 Способ автоматического регулирования процесса бестигельной зонной плавки с индукционным нагревом расплавленной зоны пуlем стаоилизации режима работы генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения

30 точности поддержания температуры расплав338247 отражающую изменение температуры расплавленной зоны.

Составитель В. Лейбович

Техред Е. Борисова

Редактор E. Левина

Заказ 1639/11 Изд, № 714 Тираж 448 Г1одпп снос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раугпская паб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, ленной зоны, в качестве стабилизируемого параметра используют температуру индикатора, Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина

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

Похожие патенты:

Патент 327942 // 327942

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 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.