FI120102B - Yksinäiskiteen kasvatusmenetelmä - Google Patents

Description

Yksinäi ski teen kasvatusmenetelmä

Keksinnön kenttä

Esillä oleva keksintö koskee yksinäiskiteen kasva-5 tusmenetelmin parannusta yhtäpitävästi Czoehralski-mene telmän kanssa (tämän jälkeen lyhennettynä CZ-menetelmäksi) patenttivaatimuksen 1 j ohdantö-osan mukaisesti .

Tekniikan taso

Tavallisesti prosessina sellaisten kiteiden, kuten 10 piiyksinäiski teiden, valmistamiseksi käytetään menetelmää, joka tunnetaan CZ-menetelmänä yksinäiskiteen kasvattamiseksi. Tässä menetellnässä 'kiteinen raakamateriaali, joka on sijoitettu upokkaaseen, sulatetaan ja sitä seuraa siemenki-teen kontakti sulanesteen kanssa samalla kun siemenkide ja 15 upokas pyörivät toisiinsa, nähden vastakkaisiin; suuntiin, jonka seurauksena siemenkide kasvaa.

Kun kide samanlaisessa olemassa olevassa yksinäiskiteen kasvatusmenetelmässä vedetään ylös, vähenee sula-nesteen pinta ja sulan pinta ts. yksinäiskiteen kasvupin-20 hän tila muuttuu, siten hetken kuluttua yksihäiskide tulee pisteeseen, jossa sitä ei voi vetää ylös. Kun lisäksi sulanesteen taso siirtyy, muuttuu myös sulanesteestä liuenneen hapen määrä, siten havaittu yksinäiskiteen aksiaalinen happipitoisuus muuttuu myöskin. Viime aikoina IG (In-25 trinsic Gettering) prosessi, joka hyödyntää happisaostumia, on astunut voimaan edellyttäen tiukkaa happipitoisuuden kontrollia.

Tämän ongelman käsittelyssä tekniikan taso toteutti sulanestetason kontrollin käyttäen ainoastaan nopeuskont-30 rolleria. isillä oleva menetelmä pyrkii ylläpitämään, sula nestetason paikan päinvastaisessa suunnassa kiteen ylösve tonopeuteen nähden kiinnittämällä upokkaan nostaminen vakionopeuteen siten, että syrjäytetyn nesteosuuden tilavuus korvataan kunnolla.

35 Mutta kun tekniikan tasossa vedetään yksinäiskitei tä automaattista kontrolleria käyttäen, on alkuvaiheissa:, ά jonka aikana se mikä tunnetaan "reunan muodostumisena" ennen kuin kiteen pääosan halkaisija kiinnittyy, nopeus-kontrollerin välitys liian pieni ja nestetason tasaisuutta ei voida ylläpitää. Siten tuloksena ei voitu saavuttaa 5 tiettyä nestetasoa, joka vastaa kiteen vakio-osaa.: Edel leen lämpödeformäatiö* joka tapahtuu kiteen vetolämpöti-lassa, lisänä upokkaan sisäisen tilavuuden muutokseen, aiheuttavat molemmat sulatason vaihtelua. Johdonmukaisesti käyttämällä edellä mainittua nopeuskontrolleria ei. sulata-10 son tarkka kontrollointi ollut mahdollista, tässä ensisi jaisessa menetelmässä. Lisäksi yksinäiskiteen happipitoisuus on riippuvainen sekä sulapinnan lämpötilasta että kiteen jäähdytysnopeudesta. Molempien kontrollointi* nestepintaa peittävän argonkaasun virtaus ja silisidihöyrys-15 tyksen määrä olivat oleellisia, kuten oli sulatason paikan täsmällinen kontrollointi koko vetoa jän,, alusta loppuun.

Jos CZ-meneitelinässä kuitenkin "siemenprosessin" aikana, jolloin siemenkide upotetaan sulaan ja kide kapenee ylösvedettäessä, raakamateriaalin sulatusta seuraavan sulan 2.0 lämpötila poikkeaa vähänkään, ei di s 1 okaa tio vapaan kiteen vetäminen ole mahdollista. Tämän tuloksena tässä CZ-menetelmässä raakamateriaalin täydellisen sulatuksen ja 1 500 °C: ylityksen jälkeen oli olennaista jäähdyttää sula ja stabiloida sulaheste upokkaan sisällä:. Lisäksi oli olen-25 naista, että happipitoisuus kiinnitetään vakiotasolle sula-pinnassa ylösvetovaiheen alussa. Lammitysuunin sisusta pidetään kuitenkin erittäin korkeassa lämpötilassa ja sitä ei voi varustaa lämpömittarilla, siten tekniikan tasossa sula-lämpötilan havannointi on riippuvainen käyttäjän havainto-30 kyvystä, Todellisuudessa siemenkiteen upottaminen ja kaventava ylösveto toteutettiin tätä havaintomenetelmää käyttäen. Mutta edellä mainitussa menetelmässä, jossa havannointi on käyttäjän havaintokyvystä riippuvainen, on erittäin vaikeaa mitata tarkkaan nesteen lämpötila. Samaten kuluu 35 suunnaton määrä aikaa, mikä johtaa edellä mainittuun "sie-menprosessiin" sen tosiasian lisäksi, että prosessin auto- 3 matisointi on vaikeaa sen jälkeen, kun alkuvaiheen happipitoisuus on kiinnitetty vakioarvoon.

Toisaalta käytetään myös menetelmää sulaneeteen lämpötilan havaitsemiseksi epäsuorasti mittaamalla hiili-5 kuumentimen lämpötila, lämpöuunin ulompaan säiliöön rakennetun kirkkaan ikkunan kautta (Ensimmäinen paljastettu julkaisu (* laid open) numero 63-1071 888) Kuitenkin tarvitaan aikaa, jotta nesteen lämpötila saavuttaa kuumentimen lämpötilan {ts. aikaviiveiden olemassaolosta johtuen}.

10 Tässä prosessissa nesteen lämpötilaa kontrolloidaan itse asiassa kiinteän aika- ja lämpötilaprofiilin mukaisesti: kiinteän lämpötilan aikaansaaminen oli vaikeaa. Lisäksi on olemassa erillinen menetelmä, jossa käytetään, yksittäistä spektrometriä mittaamaan suoraan sulamislämpötila lämpöuu-15 nin säiliöpintaan rakennetun kirkkaan ikkunan kautta. Tässä menetelmässä sulanesteen lämpötilan vaihtelut synnyttävät kuitenkin sulatuksen aikana ikkunaan himmennys tä sulapin-nasta tulevan raakamateriaalikaasun kaasusta j ohtuen. Siten spektrometrin teho oli herkkä vaihteluille ja menetelmä oli 20 altis toistuville virheille.

Lisäksi on olemassa PID-kontrollimenetelmä sulan kiinteän lämpötilan kontrolloimiseksi (verrannollinen, integroiva, derivoiva säätö). Tässä PID-kontrollissa havan-no imi s lämpötila». joka perustuu sopivasti aikaansaatuihin 25 parametreihin, antaa takaisinkytkennän lammittimen sähkötehoon. Parametriä voidaan sitten säätää edelleen käyttämällä edellisen parametrin kontrollitulosta. Mutta silloin kun PlD-kontrollin tila alkuvaiheessa oli epästabiili, syntyi lukuisia haittoja:· tarkka kontrolli ei ollut mahdollista ja j 30 tarvittiin suuri määrä: aikaa optimlparametrir saavuttami seksi. Lisäksi kiiuteäaikainen lämpötila erosi suuresti sulan lämpötilasta ja prosessista tuli altis ylitykselle.

Tekniikan tason yksinäiskiteiden valmistuksessa lukuisten olosuhteiden joukosta ylösvetouunin käyttämisek-35 si tallennettiin sellaisia asioita kuin ylösvedon nopeus (erityisesti kiteen kasvunopeus1 ja lämmittimen lämpötila 4 automaattisesti paperille, mutta muut olosuhteet tarkistettiin käyttäjän silmin käyttäen normaaliasetusarvoja.

Mutta pi iyks inäi ski teiden, jotka on valmistettu edellä kuvatulla tavalla, keskuudessa kiteen kiinteyttämi-5 nen tuottaa monia haittoja, kuten virhekohtia tai yhteensopimattomuuksia happi- ja hiilipitoisuuksissa. Tiedetään, että nämä yhteensopimattomuudet ovat ylösvedon aikaisten vaihtelujen primaarisia syitä. Näiden yhteensopimattomuuksien sallittava toiminta-alue ei kuitenkaan ole jotain, 10 josta voidaan tehdä sääntö. Tämä johtuu siitä, että riippuen toiminnan ehdoista, joissa puolijohde valmistetaan, käytettävä yksinäiskide joutuu; useiden erilaisten; lämmi-tyshistorioiäen alaiseksi, prosessin loppuun asti hapen saostuminen kuuluu kentän rajoituksiin. Ehdot tulevat edel-15 lyttämään kiekon lujuuden ylläpitämistä, jokainen asiakkaalle valmistettu laatu on erilainen kuten ehdot edellyttävät; ja prosessin loppuun asti hapen suostumisen on oltava sopivalla alueella, kiekon lujuutta on ylläpidettävä, ja ohjataan tarvittavia olosuhteita, jotka vaihtelevat asiak-20 kaiden erityyppisillä tuotteilla.

Happitiheyden radiaaiisesta jakaumasta tulee ongelma, happisaostumasta, joka on riippuvainen tiheyserosta sisäosien ja ympäröivien osien välillä, tulee epähomogeeninen, puolijohdelastujen saanto käy huonommaksi ja niiden 25 käyristymistä esiintyy, eikä tuotanto- ja siirtolaitteistoa puolijohteille voi käyttää ja on ilmeistä, että jatketusta tuotannosta tulee mahdotonta.

Edelleen kun tuotetaan erityisiä XC-puolijohteita, sijaitsee yksinäiskiteen sisällä alueita, joissa on usein 30 hapen aiheuttamia hapetuspinoutumisvirheitä, joita syntyy hapetuslämpökäsittelyssä (tämän jälkeen OSF-esiintymisalue). Jos käytetään kiekkoja, jotka on poimittu tällaiselta OSF-esiintymisalueelta puolijohteen ie-tuotarmon lämmönkäsitte-lyprosessissa, esiintyy OSF:ää ja tuloksena on hylättyjä 35 lastuja.

5

Siksi näiden erityisten puolijohteen tuotannon ehdot täyttävän kiekon 'tarjoamiseksi puolijohdetuotanto suoritetaan käyttämällä monenlaisia laatunäytteitä näiden ehtojen parantamiseksi; ylösvedon suorittaminen optimiolosuh-5 teissä tuotantosääntöä varten tehdään normaalisti korkean integraation puolijohde tuotannossa.

Edelleen erityisten puolijohdetuotannon olosuhteiden, joissa OSP tapahtuu usein, estämiseksi lämpökäsittely suoritetaan olettamalla riskialttiimmat olosuhteet ja läm-10 pokasittelyn jälkeen päätetään OSF-tiheys. Siksi epänor maalit OSP··-esiintymisalueet eliminoidaan jälkiprosessissa; yksinäiskiteessä tapahtuu jakautumista (slicing); näytteet otetaan näistä paloista hapetuslämpökäsittelyn jälkeen olosuhteissa, jotka päätetään asiakkaan toimesta; ne tarkaste-15 taan paloitelluista kiekoista ja varmistetaan onko OSF-esiintymisalueita vai ei. Jos OSF-esiintymisalueita on olemassa, niin silloin alueita tätä ennen ja sen jälkeen pidetään huonona tuotteena. XG-etektin tutkimiseksi toteutetaan säännöllisesti simulaatiolämpökäsittely, joka tuottaa uu-20 delleen erityisten IC;den lämpöhistorian, ja tehdään päätös onko olosuhteissa tapahtunut muutoksia vai ei.

Edelleen tekniikan tason yks inäiski teen ylösvetome--netelmissä ei tallenneta kaikkia vaihtelevia olosuhteita yksinäiskiteem ylösvedolle, ei silloinkaan kun määritetään 25 kirjauksen taliennustyyli, talleimusvuotoja ja tallennuksen poisjääntejä ei voi välttää ja täten havaituille yksinäiskiteen kaikille osille on tavallisesti vaikeaa saada täsmällistä informaatiota siitä onko alue sopusoinnussa asiakkaan vaatimuksen kanssa vai ei.

30 Jopa silloin kun laatutesti suoritetaan edellä mai nitun näytteenoton mukaan, ei saada täysin tyydyttäviä tuloksia ja on tarvetta vaatia parannusta.

Keksinnön yhteenveto

Esillä oleva keksintö ottaa huomioon yllä mainitut 35 olosuhteet ja esillä olevan keksinnön lisäkohde on antaa menetelmä, joka sallii sulapinnan täsmällisen kontrollin, 6 yhtä hyvin kuin 'vaimentamalla· happipitoisuuden jakaumaa aksiaalisessa suunnassa, jonka avulla on mahdollista tuottaa tasainen yks iriäiskide.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti tämä kohde saa-5 ylitetään yksinäiskiteen kasvatusmenetelmällä:, jolle: on tunnusomaista, mitä sanotaan patenttivaatimuksessa 1.

Tästä syystä esillä olevassa keksinnössä signaalin annetaan langeta sulapinnalle, määritetään sulanesteen pinnan paikka havaitsemalla sulanesteen pinnasta heijastunut 10 signaali ja upokasta nostetaan sen mukaan mikä poikkeama asetusarvosta on.

Kun signaali säteilytetään sulapintaan, jossa on väreitä upokkaan pyörimisen ja SiO höyrystymisen vaikutuksesta johtuen, heijastuu alkusignaali sulanesteen pinnas-15 ta. Siten havaitsemalla heijastunut signaali mitataan sulanen tepinnan paikka, upokasta nostetaan sen mukaan mikä poikkeama asetusarvosta on ja sulaneetetason paikkaa voidaan kontrolloida. Vaikka sulanestepinnan muutos aiheutuu upokkaan lämmönvaihteluista, voidaan sulanestepinnan paik-20 kaa kontrolloida tarkasti ja sulatetun pinnan tila, toisin sanoen yksinäiskiteen kasvupinta, voidaan stabiloida. Siksi voidaan tuottaa yksinäiskide, jolla on vakioparametrit, kuten happipitoisuus aksiaalisessa suunnassa.

Piirrosten lyhyt kuvaus 25 Kuvio 1 esittää kaaviokuvaa laitteistosta, joka on esimerkki keksinnön mukaisen yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän toteuttamiseksi.

Kuviossa 2 on kulkukaavio, joka esittää ensimmäisen edullisen suoritusmuodon prosessia.

30 Kuvio 3 on kulkukaavio, joka esittää nestepinnan kontrollimenetelmän ensimmäistä prosessia.

Kuvio 4 on kulkukaavio, joka esittää nestepinnan kontrollimenetelmän toista prosessia.

Kuvio 5 on käyrä, joka esittää piiyksinäiskiteen, 35 joka on valmistettu toisen edullisen suoritusmuodon mukaan, aksiaalisen suunnan happi tiheyden, dispersiota.

7

Kuvio 6 on käyrä, joka esittää piiyksinäiskiteen, joka on valmistettu vertailevan esimerkin mukaan, aksiaalisen suunnan happitiheyden dispersiota.

Kuvio 7 on kaaviokuva, joka esittää esimerkkiä 5 laitteistosta yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän: toteuttamiseksi, jossa on yksinäiskideraaka-aineen nestepinnan lämpö-tilakonfcrolli.

Kuvio 8 on kulkukaavio suIatuspro.ses.sin selittämiseksi..

10 Kuvio 9 on kulkukaavio asetusprosessien selittämi seksi

Kuvio 10 on lohkokaavio simulaatiomenetelniän selittämiseksi toimintaviiven avulla + ensimmäisen kertaluvun viiveprosessivaiheen vasteen (PROC) avulla.

15 Kuvio 11 on lohkokaavio simuiaatiomenetelmän selit tämiseksi toimintaviiven avulla + ensimmäisen kertaluvun vi ivepros ess in takai s inkytkentasimulaat ion (FEED)avulla.

Kuvio 1,2 on lohkokaavio simuiaatiomenetelmän selittämiseksi toimintaviiveen. kompensoinnin takai s inky tkent ä-20 simulaation (COMP) avulla.

Kuvio 13 on käyrä, joka esittää s imulaat iovaikutus-ta toimintaviiveen avulla + ensimmäisen kertaluvun prosessivaiheen vasteen (PROC) avulla.

Kuvio 14 on käyrä, joka esittää simulaatiovaikutus-25 ta toimintaviiveen avulla + ensimmäisen kertaluvun viive-prosessin takaisinkytkentäsimulaatiön (FEED) avulla.

Kuvio 15 on käyrä, joka esittää simulaatiovaikutus-ta toimintaviiveen kompensoinnin takaisinkytkentäsimulaa-tion (COMP) avulla.

30 Kuvio 16 on käyrä, joka esittää simuloinnin vaiku tusta saman t o iiriin t aviiveen kompenso innin takai sinky tken-täsimulaation (COMP) avulla.

Kuvio 17 on rakennekaavio, joka esittää yetolait-teen pääosaa, joka käsittää laitteiston, joka toteuttaa yk-35 sinäiskiteen kasvatusmenetelmän ensimmäisen edullisen suoritusmuodon .

8

Kuvio 18 on poikkileikkaus:, joka esittää vetolait-teen pääosaa, joka käsittää laitteiston, joka toteuttaa yksinä iski teen kasva tus emenetelmän ens immäisen edullisen suoritusmuodon.

5 Kuvio 19 on kulkukaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän ensimmäistä edul1ista suoritusmuotoa.

Kuvio 20 esittää kuvaruutua, jonne kaikki nopeuspa-rametrien vaihtelutoleraussi laitetaan· 10 Kuvio 21 on käyrä, jossa siemenkiteen nopeus il maistaan y-akselilla ja vedon pituus x-akselilla.

Kuvio 22 esittää toimintaolosuhteiden kuvaruutu- näyttöä.

Kuvio 23 on kaaviokuva vetonopeuden ja ÖSF esiinty-15 misalueiden muodostumisen välisen yhteyden selittämiseksi.

Kuvio 24 on kaaviokuva siemenen pyörimistaajuuden ja upokkaan pyörimistaajuuden suhteen ja ORG välisen yhteyden selittämiseksi.

Kuvio 25 on kuva tulostimen ulostulosta, joka näyt-20 tää osuudet, joissa siemenen kasvunopeudet eivät ole tole- I

ranssin rajoissa.

Tästä lähtien esillä olevan keksinnön yksinäiski-teen kasvatusmenetelmän yksityiskohtainen selitys annetaan vi it taamalla kuvioihin.

25 Kuvio 1 esittää esimerkin yksinäiskiteen ylösveto- lait teisteistä, jota käytetään esillä olevan keksinnön mukaisen yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän toteuttamiseksi.

Tässä kuviossa on uunin pääosa 1; ja tämän uunin pääosan 1 karkeasti ottaen keskusta on varustettu kvartsi-30 upokkaalla 2. Tämän kvartsiupokkaan 2 sisäosassa jaetaan yksinäiskiteen raakamateriaali ja siitä tulee sulanestettä 6, kun se sulatetaan. Tämä kvartsluppkas 2 pannaan edelleen grafiittisuskeptorin 3 kautta alemmalle akselille 4, joka voi liikkua ylös ja alas ja pyöriä. Sitten hiilikuu-35 menuin 7, joka kontrolloi kvartsiupokkaassa 2 säilytetyn sulanesteen 6 lämpötilaa, varustetaan edellä mainitun 9 kvartsiupokkaan 2 lähialueelle. Lisäksi asennetaan eris-tysputki 8 kuumentimen 7 ja uunin pääosan 1 väliin. Tässä eristysputkessa 8 on putken muotoinen säteilylämmön suoja-kuori li varustettu lukuisilla kytkentäosilla. Tämä sätei-5 ly lämmön suojakuori 11 on kavennettu alaspäin olevassa suunnassa. Tämä säteilylämmön suojakuori estää vedetyn kiteen lämmityshistorian muutoksia, toimii estäen epäpuhtauksien, kuten esim. kuumentimesta 7 syntyvän CO-kaasun, pääsyn yksihäiskiteeseen. Nestepinnan ja säteilylämmön suo-10 jakuoren 11 kärjen välinen etäisyys täytyy asettaa tarkkaan, jotta normitetaan kaasun kulkureitti.

Edelleen yksinäiskiteen jäähdytysputki 10, joka on Vesijäähdytteinen, on kiinnitetty uunin pääosan 1 kau-laosaan 14. Tämä yksinäiskiteen jäähdytysputki 10 työntyy 15 ulos uunin pääosasta 1 ja toimii piiyksinäiskiteen lämpö-historian kontrolloimiseksi vedon aikana. Edellä mainitun yksinäiskiteen jäähdytysputken 10 ja uunin pääosan 1 kaulaosan 14 väliin muodostuu putken muotoinen kaasun kulkureitti. Edelleen tämän yksinäiskiteen jäähdytysputken 10 ja 20 uunin 1 kaulaosan 14 sisemmässä osassa on kiinnitettynä lanka 9, joka pitää siemenkidettä 5 ja suorittaa vedon ylös, riippuvaan asentoon ja se voi liikkua vapaasti ylös ja alas ja pyöriä. Seuraavaksi syöttö-putki 20 argonkaasun syöttämiseksi yksinäiskiteen jäähdytysputken 10 sisälle 25 kitketty edellä mainitun kaulaosan 14 ylempään päähän. Edelleen uunin pääosan 1 reuna on varustettu ikkunalla 12.

Edelleen yllämainitun uunin 1 reunaosa on varustettu laserVälolähteellä 13 sulanesteen 6 pinnan säteilyttäni! seksi laservalolla, kokoavalla linssillä 15 sulaneste-30 pinnasta 6 heijastuneen laservalon keskittämiseksi ja Optisella anturilla 1:6 keskitetyn heijastetun valon absorboi-miseksi. Uunin pääosan 1 ulompi osa 1 on edelleen varustettu: asetusarvon ja sulaneetepinnan paikan välisen eron esittämiseksi monitorilla 17, jonne sähköinen virtasig-35 naalin ulostulo muunnettiin etisellä anturilla 16, takai-sinkytkentälaitteella tämän eron syöttämiseksi takaisin, ja upokkaan kontrollilaitteella 19, joka kontrolloi upokkaan paikkaa.

10

Kun yksinäiskide tuotetaan käyttäen yksinäiskiteen vetolaitteistoa, joka on rakennettu, kuten edellä mainit-5 ti in, laitetaan argonkaasu uunin pääosaan 1 yllämeiinitun syöttöputken 20 kautta; uunin pääosan 1 sisäosan ympäristöön lisätään argonkaasua; yksinäiskiteen raakamateriaali, joka on sijoitettu etukäteen kvartsiupokkaan 2 sisälle, sulatetaan sulanesteeksi 6 kuumentimen 7 keinoin; ja sula-10 nesteen 6 lämpötilaa pidetään sitten sopivassa lämpötilassa yksinäiskiteen vetoa (sulatusprosessia) varten.

Seuraavaksi lankaa 9 alennetaan ja siemenkiteen 5 alempi pinta, joka on asetettu langan 9 alempaan päähän, tuodaan suoraan kontaktiin sulanesteen 6 kanssa. Sen jäl-15 keen aiheutetaan kvartsiupokkaan 2 ja siemenkiteen 5 pyöriminen vastakkaisiin suuntiin toisiinsa nähden ja vetämällä lankaa 9 vakionopeudella aloitetaan yksinäiskiteen kasvu siemenkiteen 5 alemmasta päästä. Sillä aikaa tietyn ajanjakson joka toisella väliajalla emittoidaan laservalo 20 laservaloa emittoivasta laitteesta 13 ja aiheutetaan sen f lankeaminen siilanesteen 6 nestepinnalle. Nestepinnalta hei- ! jastunut laservalo keskitetään kokoavaan linssiin 15, tu- ! lostetaan sähköisenä virtasignaalina optisella anturilla 16 ja sitten tämä sähköinen virtasignaali muunnetaan sa-25 manaikäisesti nestepinnan paikan aivoksi ja esitetään monitorilla 17. Jos nestepinnan paikka poikkeaa asetus arvosi- i ta, se syötetään takaisin upokkaan kontrollilaitteeseen. 19 takaisinkytkentäkontrollilaitteella 18, liikkuu kvartsi- j upokas 2, jolla on vakionopeus, ylöspäin upokkaan kontröl-30 lilaitteen 19 toimesta ja sulanesteen 6 pintaa kontrolloidaan (siemenprosessi). ί

Lisäksi juuri hetkeä ennen kuin vedetyn yksinäiski- 'j teen halkaisijasta tulee vakio ja yllä mainitulla laserva- j lolla mitatun nestepinnan paikka on sama kuin asetusarvo, \ 35 nostetaan kvartsi, upokas ta 2 vakionopeudella upokkaan kont- 1 rollilaitteella 19, Kun sulanestetason paikka on korkeampi j 11 kuin asetusarvo, nostetaan kvartsiupokas upokkaan nostono-peudella, jota pienennetään kiinteällä: suhteella, kun sitä verrataan yllämainittuun vakionopeuteen. Kun sulanestepin-nan paikka on alhaisempi kuin asetusarvo, nostetaan kvart-5 siupokasta: 2 upokkaan nostonopeudella, jota suurennetaan kiinteällä suhteella kun sitä verrataan yllämainittuun vakionopeuteen. Siten kontrolloidaan nesteen 6 paikkaa (reu-naprosessiaj .

Tällainen menettely, jossa samalla kun kontrolloiko daan sulaneeteen 6 nestepinnan paikkaa, vedetään piiyksi-näiskide ylös, ja johtuen piiyksinäiskiteen yläosan reunaosan lähestymisestä säteilylämmön suojakuoren 11 kavennettua aukkoa kohti ja kiteen jäähdytysputken 10 alempaa päätä kohti, kasvaa argonkaasun, joka virtaa alaspäin yk-15 sinäiskiteen jäähdytysputkessa 10, kulkureitin vastustus, mutta koska argonkaasun virtaus: putken haaran 21 kautta kasvaa ja kaasun, joka sisältää kuumennettua SiO:a ja sijaitsee sulatetun, nesteen: ja säteilylämmön suojakuoren 11 välillä, määrä kasvaa, niin muodoin voidaan äkillistä muu-20 tosta yks inäiski teen. kasvupihtaan syötetyn argonkaasun virtauksessa estää. Sen mukaisesti ei äkillisiä lämpötilan muutoksia kvartsiupokkaan.: 2 kiteen kasvupinnan ympäristössä ole ja sulanesteestä 6 tulevan SiO tuuletus voidaah mahdollista vetää kide piiyksinäiskide: siten, että happi-25 tiheyden vaihtelu pysyy pienenä. j

Jos yksinäiskide on vedetty haluttuun pituuteen edellä mainitun menettelyn mukaan, pysäytetään nestepinnan kontrolli, kuumentimen 7 teho kytketään pois ja yksinäiski-teen veto ylös lopetetaan {pohjaprosessi}, 30 Seuraavaksi selitetään toimintakäytännöt kaikissa edellä mainituissa prosesseissa vielä kerran yksityiskohtaisesti seuraten kuvion 2 - 4 ku1kukaav1oi ta.

1, Sulatusprosessi

Ensiksi käynnistetään liuotusprosessi SW, pannaan 35 päälle kuumentimen 7 teho (vaihe: 30) ja: sulattamalla yksinä i.skider aakarnateriaa 1 i, joka laitetaan kvartsiupokkaaseen 12 2, saadaan sulaneste 6· Seuraajaksi sen jälkeen kun on varmistettu:, että upokkaan paikka on nollakohtapaikan yläpuolella (vaihe 32}, kytketään laservaloa emittoivan laitteen 13 teholähde päälle (vaihe 34), Tässä vaiheessa uunin pää-5 osan 1 sisälle varustettu tyhjöniittari (ei esitetty kuviossa) kytketään pois päältä, kun siellä ei ole ilmakehää.

Edelleen aloitetaan monitorin 17 näyttö nestetason paikkaa varten (vaihe 36), 2. Siemenprosessi 10 Seuraavaksi alennetaan lankaa 9 ja siemenkiteen 5 alempi pinta, joka on kiinnitetty langan 9 alempaan päähän, tuodaan kontaktiin sulähesteen kanssa. Tämän jälkeen kyartsiupokas 2 ja siemenkide 5 pannaan pyörimään vastakkaisiin suuntiin (siemenen pyöritys päällä, upokkaan pyö-15 ritys päällä) ja vetämällä lankaa 9 vakionopeudella aloitetaan yksinäiskiteen kasvu siemenkiteen 5 alemmassa päässä (siemenen hidas nosto) (vaihe 38). Tässä vaiheessa joko edellä mainittu siemenen pyöritys tai siemenen hidas nosto pannaan pois päältä, kontrolli pysäytetään ja palautetaan 20 sulatusprosessin 1 vaiheeseen 32.

Vaiheen 38 jälkeen toteutetaan ensimmäisen neste-tason kontrolli (vaihe 40} . Puhuttaessa tämän nestetason kontrollimenetelmästä annetaan yksityiskohtaiset selitykset seuraavafi kuvion 3 kulkukaavion avulla.

25 Tämän nestetason kontrollin alkuvaiheessa on tar kastettava ovatko seuraavat ehdot tyydytetty (nestetason kontrollin alkuehdot), i a) Asetetaan laserin nestetason kontrollimerkki.

b) Kuumentimen seitsemän teho on saatavilla.

3 0 c) Upokkaan pääosan 1 sisäosa alennetaan tietyn paineen avulla.

d) Upokkaan paikka asetetaan nollakohdan yläpuolelle.

e) Siemenen pyöritys, upokkaan pyöritys ja siemenen 35 hidas nostaminen kytketään päälle.

13

Jos ora varmaa, että näissä olosuhteissa a - e ehdot a, h, c, d on tyydytetty (kyllä vaiheessa 41) , lankeaa laservaloa emittoivaa! laitteen 13 emittoima laservalo, jonka väli asetetaan 0,1 s näytteenottosikaan, sulanesteen 6 pin-5 taan,· nestepinnan heijastama laservalo keskitetään koköa-valla linssillä 15 ja absorboidusta arvosta otetaan näyte optisella anturilla 16. Edelleen nestepinnan paikan tasoittamiseksi kootaan 50 näy11eeno ttodataa; otetaan näiden 50 datan keskiarvo ja esitetään, nestepinnan paikkana monito-10 rilla 17 (vaihe 42, vaihe 43),

Seuraavaksi, jos ehto e on tyydytetty, aloitetaan nestepinnan kontrolli (vaiheen 44 kyllä tapaus).

Ensiksi vasteaika (aikaväli, joka syötetään takaisin upokkaan nostoon) asetetaan 1.0 sekuntiin. Kun tämä aika 15 on kulunut (vaihe 45) , määritetään onko nestetason paikka nestetason siirtymän toleranssiarvon 0,1 mm rajoissa vai ei (vaihe 46).

Siinä tapauksessa, että nestetason paikka on neste-tason: siirtymän toleranssiarvon rajojen ulkopuolella, li-20 sätään upokkaan noston nopeutta 0,05 mm/min (vaihe 47) ja, jos: nestetason paikka on nestetason siirron toleranssiarvon rajoissa (vaiheen 46 ei tapauksessa), pysäytetään upok- j kaan nosto (vaihe 48). j

Kun vaihe 48 on lopetettu, seuraa seuraavaksi ku-25 viossa 2 esitetty vaihe 50.

Toisaalta,: jos vaiheessa 41 ei kaikkia ehdöista a - d ole tyydytetty, tapahtuu hyppäys takaisin kuvion 2 vaiheeseen 30. Jos edelleen vaiheen 44 ehtoa e ei tyydytetä, tapahtuu hyppäys takaisin kuvion 2 vaiheeseen 38, 30 3, Reunaprosessi

Edelleen havaitaan vedetyn yksinäiskiteen halkaisija: (reunan halkaisija) ja määritetään tuliko siitä, yhtä suuri kuin halkaisija, joka; aloitti upokkaan noston (kuvion 2 vaihe 50) . Jos se ori sama kuin asetushalkaisija, al-35 kaa upokkaan nosto (vaihe 52) ja suoritetaan toisen tason nestekont rolii (vaihe 60).

14

Jos toisaalta reunan halkaisija ei täsmää asetetun halkaisijan kanssa (vaiheen 50 ei tapaus}., toistetaan vaiheen 40 ensimmäisen nestetason kontrolliprosessi.

Toisen pinnan nestekontrollimenetelmän yksityiskoh-5 täinen selitys annetaan seuraamalla kuviossa 4 esitettyä kulkukaaviota -

Kun ensiksi aloitetaan toinen nestepinnan kontrolli/ tax'kistetaan onko tämän jälkeen esitetyt ehdot: tyydytetty (nestepinnan kontrollin äloitusehto} (vaihe 61).

10 f) Ensimmäisen nestepinnan kontrollin suoritus.

g) Reunan halkaisijasta tulee ylitä suuri edeltä asetetun halkaisijan kanssa, upokas nostetaan ja toisen nestepinnan kontrollin alku voidaan valmistella.

Jos toisaalta yksi ehdoista f, g ei ole tyydytetty 15 (vaiheen .61 ei. tapaus} , tapahtuu hyppäys takaisin kuvion 2 vaiheeseen 40 ja, jos ehdot f* g on tyydytetty {vaiheen 61 kyllä tapauS:) määritetään 10 S vasteajan, kuluttua (vaihe 62) sijaitseeko nestetason paikka nestetason siirtymän to-leranssiarvon 0.,.1 mm rajoissa (vaihe 63) .

20 Jos nestetason paikka sijaitsee nestetason siirtymän toleranssiarvon rajoissa (vaiheen 63 ei tapauksessa), : seuraa vaihe 70, upokas nostetaan upokkaan nostonopeudella (tämän jälkeen upokkaan normaali nostonopeus), joka laske- j taan (siemenen nostonopeus) x (upokkaan nostosuhde) . (Toi-25 sin sanoen upokkaan suhteen korjausarvo on 0) .

Jos toisaalta nestetason paikka ei sijaitse neste-tason siirtymän toleranssiarvon rajoissa (vaiheen 63 kyllä tapaus), suoritetaan nestetason kontrolli, joka kuvataan tämän jälkeen.

30 Kun ensiksi nestetason paikka on alempi kuin neste- tason asetusarvo, korjataan upokkaan ngstpnopeutta kasvavalla nostonopeudella vain 5 % korjaussuhteella (vaihe 64).

Vasteaika on 10 s (vaihe 6.5). Suoi'ittamalla nestetason mittaus toistuvasti määritetään onko se siirtymän to-35 leranssiarvon rajoissa (vaihe 66) ; jos nestetason paikka sijaitsee; toistuvasti alle nestetason. asetusarvon: (vaiheen ! 15 66 kyllä tapaus] , lisätään kor;jaussuh.de' uudelleen ja tapahtuu kasvu kohti upokkaan normaalia nostonopeuttä 2x5 % korjausarvö-ösän nostaessa nopeutta. Tällä tavalla jatkaen lisätään korjaussuhde upokkaan nostonopeuteen kunnes neste-5 tason paikasta tulee nestetason asetusarvo. Toisin sanoen sillä aikaa kun tällainen korjaus tapahtuu n kertaa kasvaa upokkaan korjausarvo n x 5 S verrattuna korjaamattomaan arvoon (vaihe 68) . Tämä korjaus jatkuu kunnes n x 5 % tulee korjaussuhteen raja-arvo (vaiheen 69 ei tapaus), Jos neste-10 tason paikka saavuttaa siirtymän toleranssiarvon alueen ennen kuin siitä tulee yhtä suuri kuin korjaussuhteen raja-arvo (vaiheen 66 ei tapaus), päätetään onko nestetason paikka alle 0 (vaihe 67) ja, jos nestetason paikka on alle 0 (vaiheen 67 kyllä tapaus), seuraa vaihe 70. Jos edelleen: 15 nestetason paikka on suurempi kuin 0 (vaiheen 67 ei tapaus) , tapahtuu hyppäys vaiheeseen 64 ja upokkaan nostono-peussuhteen korjaus suoritetaan toistuvasti.

Jos toisaalta sulanesteen 6 nestetason paikka on korkeampi kuin nestetason asetusarvo,, pienennetään upok-20 ka an nostonopeutta asteittain korjaussuhteella (5 %) ja nostonopeus pienenee. Toisin sanoen, jos on n, korjausta kunnes saavutetaan nestetason asetusarvo, pienenee upokkaan nostonopeus korjaamalla sitä n x 5 % (vaihe 68) . Jos nestetason paikka sitten saavuttaa siirtymän toleranssiar- 2 5 von (vaiheen 66 ei tapaus) ja nestetason paikka on alle 0 j (vaiheen 67 kyllä tapaus); tai n x 5 % ylittää kor jaussuhteen raja-arvon, aktivoituu upokkaan standardinopeus uudelleen ennen korjausta ja upokas nostetaan (vaihe 70) . Vaiheen 70 jälkeen seuraa vaihe 80, joka on esitetty kuviossa 3 0 2.

4, Pohj aprosessi

Sen jälkeen kun on suoritettu yksinaiskiteen veto ylös, jota kuvataan tämän jälkeen, vahvistetaan onko ylös-veto saavuttanut ennalta asetetun arvon (vaihe 80). Jos yk-35 sinäiskidettä ei ole vedetty ylös ennalta määritettyyn pituuteen (vaiheen 80 ei tapaus), tapahtuu hyppäys takaisin 16 vaiheen 60 toiseen nestekontralliprosessiin. Jos kide on yedetty ylös ennalta määrättyyn pituuteen (vaiheen 80 kyllä tapaus), kytketään viimeinen prosessi pois päältä (vaihe 82) ja sen jälkeen saavutetaan viimeinen loppu tai teho 5 pois päältä {vaihe 84.) , laserteho kytketään pois päältä (vaihe 86), nestepinnan; paikan monitori kytketään pois päältä (vaihe 8:8} ja yksinäiskiteen veto ylös lopetetaan.

Tämä nestepinnan kontrollimenetelmä hyödyntää sitä, että laservalon annetaan langeta sulanesteen 6 nestepin-10 nalle yksinäiskiteen ylösvedon kasvun hetkellä ja havaitsemalla pinnasta heijastunut valo mitataan siirtymä nestepinnan paikan asetusarvosta ja koska on menetelmä, joka nostaa upokasta tämän siirtymän mukaan, on mahdollista kontrolloida tarkasti nestetason paikkaa jopa reunan muo-15 dostumisen prosessissa (siemenprosessi), mitä oli vaikeaa \ kontrolloida tähän asti nestetason paikan kontrolleilla. \

Vaikkakin sulanesteen 6 nestetason paikassa tapahtuu muu- I

toksia kvartsiupokkaan 2 lämpömuokkauksessa, voidaan nestetason paikkaa kontrolloida tarkemmin ja tulee mahdolli- 20 seksi stabiloida sulanesteen pintaa tai toisin sanoen yk- j s

sinäiskiteen kasvupinnan tilaa. Käyttämällä säteily-lämmön. J

suojakuoren levyä ja vetämällä ylös yksinäiskide voidaan \ tuöttaä yksinäiskide siten, että 'happitiheyden vaihtelu tii- | lee pienemmäksi aksiaalisessa suunnassa. \ 25 Piiyksinäiskide voidaan tuottaa käyttämällä ensim- | maisen edullisen suoritusmuodon laitetta. j

Uunin pääosan 1 sisällä ID torrin paineessa ja ar- j gonkaas.un virtauksessa 30 Μ/min, sulatetaan 50 kg rnoniki- | teistä piitä kvartsiupokkaassa 2, jonka halkaisija on 0,406 3 0 m (16 tuumaa) . Sen jälkeen kun sulanesteen 6 lämpötila

kvartsiupokkaan sisällä, on saavuttanut tason, jossa on mahdollista suorittaa veto ylös, alennetaan lankaa 9 ja sie~ menkide 5 tuodaan suoraan kontakti.in sulanesteen 6 kanssa. I

Siemenkiteen 5 kierrosnopeus asetetaan 22 kierrokseen mi- 1 35 nuutissa, kvartsiupokkaan kierrosnopeus 2 - 5 kierrokseen j j $ 17 minuutissa ja piiyksinäiskide vedetään ylös noin 1,5 mm/min nopeudella.

Siitä hetkestä kun raakamateriaalin sulatus on lopetettu, säteilytetään laser nestepinnalle laserlaitteiston 5 laitteella 13, otetaan näyte sulanesteen 6 nestepaikasta 50 kertaa 0,1 s aikavälein ja sulanesteen paikka tasoittuu.

Sitten siirtymän toleranssialue asetetaan ± 0,1 mm:iin. Jos esiintyy poikkeamaa tämän marginaalin ulkopuolelle, saatetaan takaisinkytkennän kontrollilaitteistp 18 toimintaan.

10 Upokkaan nostonopeuden kertakorjaus asetetaan ± 0,5 %:iin ja raja-arvo, jossa upokkaan nostonopeus voidaan korjata, asetetaan ± 20' %:iin, Aikaväli nestetas.on: mittauksesta upokkaan nostonopeuden kontrolliin asetetaan 10 sekuntiin. Kontrolloimalla sulanesteen 6 nestetason paikkaa tällä ta-15 valla oli mahdollista ottaa ero nestetason siirtymän ja asetusarvon välillä 0,1 mm rajoissa kontroliiprosessin ajanjakson aikana.

'Happitiheyden hajaantuminen piiyksihäiskiteen ak- I

siaalisessa suunnassa, havaittuna tästä esimerkistä, on I

2 0 esitetty kuviossa 5. Edelleen happitiheys pliyksinäiski- j teen aksiaalisessa suunnassa, joka on tuotettu edellisen j suhdekontrollin mukaan, on esitetty vertailuesimerkkinä. \ Tämän tuloksena varmistettiin, että happitiheys aksiaalisessa suunnassa pysyi karkeasti vakiona, kun sula-25 nestepinnan kontrolli suoritettiin laserilla.

Kuvio 7 esittää esimerkin yksinäiskiteen vetolait- I

teestä yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän toteuttamiseksi, jossa on nestepinnan lämpötilan kontrolli. j Tässä kuviossa identtiset merkit kiinnitetään sa- j 30 maniaasiin rakenneosiin selitysten yksinkertaistamiseksi.

Tämän laitteen kohdat, jotka eroavat ensimmäisen edullisen suoritusmuodon laitteesta, ovat kohtia, jotka seuraavat tämän jälkeen, kun taas muut osat ovat samanlaisia ensimmäisen edullisen suoritusmuodon vastaavien kanssa.

§ Ä

N

i 18

Edellä mainitun uunin pääosan 1 sisempi osa on varustettu ÄDC-anturilla 24 ylösvedettävän piiyksinäiskiteen halkaisijan mittaamiseksi ikkunan 12 kautta ja juovakame-ralla (line camera) 25.

5 Edelleen uunin pääosan 1 sivuosa on varustettu ik kunalla 23. Tämän ikkunan 23 kautta ATC-anturi 27 mittaa kuumentimen 7 lämpötilaa. Uunin pääosan 1 kaulaosan 14 ylempi osa on varustettu di kromaa ttisella lämpömittarilla 26 sulanesteen 6 lämpötilian mittaamiseksi. Tähän dikromaat-10 tiseen lämpömittariin on yhdistetty tietokonesysteemi 28, joka määrittää tehoa kuumenninta 7 varten PID-kontrollilla tulosten mukaan, jotka on saatu laskemalla poikkeavuus mitatun lämpötilan ja asetuslärnpötilan välillä, ja SCR-kon troll eri.,, joka kontrolloi tehoa kuumentimeen 7.

15 Jos käytetään yksinäiskiteen ylösvetolaitetta, joka on rakennettu, kuten yllä mainittu, ja tuotetaan yksinäis-kide> aktivoidaan ensiksi venttiili 21 ja syötetään kiinteästä valmistetusta aukosta argonkaasuä uunin pääosan 1 sisäosaan edellä mainitun syöttöputken 20 ja haaraputken 22 2 0 ja kautta, ja samalla kun uunin pääosan 1 sisäosan ilmakehä korvataan argonkaasulla sulatetaan yksinäiskiteen ; raakamateriaali, joka pantiin .etukäteen kvartsiupokkaa- | seen, kuumentimellä 7 (sulatusprosessi). Kvartsiupokkaan 2 i sisällä suoritetaan yksinäiskiteen raakamateriaalin sula-25 tusajanjakson lämpötilan kontrollointi yllä: kuvatulla, tavalla.

Nestepinnan lämpötila mitataan: käyttämällä dikro-maattista lämpömittaria Ξ6, joka on kiinnitetty uunin pääosan: 1 ulompaan osaan, antaa heijastusenergiasuhteen kah-30 delle aallolle, jotka sulanesteen. pinta heijastaa sulatus-hetkellä ja, joilla on eri aallonpituudet infrapuna-alueella. Kuumentimen teho, joka vastaa nestetason lämpötilan ja asetuslärnpötilan välistä poikkeavuutta, tulee SCR-kontröilerista varmistettuna PID-kontrollilla tietokonesys-35 teemissä 28 ja sitä käytetään kuumentimeen 7. Siten säädellään nestepinnan lämpötilaa kohti asetuslämpötilaa.

i; 19

Sen jälkeen kun sulatetun sulanesteen 6 lämpötilaa on ylläpidetty asetuslämpötliassa, joka on sopiva yksi-näiskiteen vedolle, alennetaan lankaa 9 ja siemenkide, joka on kiinnitetty langan 9 alempaan päähän, upotetaan su-5 lanesteeseen 6. Sitten samalla kun kvartsiupokas 2 ja siemenkide pyörivät vastakkaisiin suuntiin aiheutetaan vetämällä siemenkide ttä piikiteen 5 kasvaminen siernenkiteen alapäässä (siemenprosessi).

Koska reunaosa piiyksinäiski.teen 5 yläosassa lähes-10 tyy pi iyks inäiski teen j äähdy tysputken 10 alapäätä ja sä-teilylämmön suöjakuoren 11 aukko-osaa, joka on halkaisijaltaan kutistettu silla hetkellä, kun piiyksinäiskide 5 vedetään edellä mainitulla tavalla, kasvaa ykslnäiskiteen jäähdytysputken 10 sisäosaan virtaavan argonkaasun vir-15 tausreitin vastustus. Koska molemmissa, tapahtuu kasvua, pienentyy haaraputken 22 kautta virtaavan argonkaasuvuon ja kuumennettua SiO:ta sisältävän ja sulanesteen ja säteily-lämmön suojakuoren 11 välissä sijaitsevan kaasumäärän tuloksena äkillinen muutos kiteen kasvupintaan syötetyn ar-20 gonkaasun virtauksessa. Siksi äkillistä lämpötilan muutosta ei tapahdu yksinäiskiteen kasvupinnan läheisyydessä kvart-siupokkaan 2 sisällä, sulanesteen SiO tuuletus tasaantuu, kiteessä ei ole dislokaatioita ja on mahdollista edetä pii-yksinäiskiteen 5 vetoa käyttäen siten, että hap-25 pipitoisuudessa on vain pieniä vaihteluja.

Joka tapauksessa on mahdollista kasvattaa laadun ylittävä piiyksinäiskide 5 edellä mainitulla menetelmällä, yksityiskohtainen selitys nestepinnan, lämpötilan kontrolloimisesta asetuslämpötilaan nähden ennen siernenkiteen I

30 upottamista sulanesteeseen 6 on annettu kulkukaavioina kuviossa 8 ja kuviossa 9.

Ensiksi annetaan selitys sulatusprosessista yksinä iski teen raakamateriaalin sulattamiseksi seuraavan kuvan 8 kulkukäavion avulla.

35 Sulatusprosessin SW kytketään päälle (vaihe 130) , kuumentimen teholähde kytketään päälle ja kuumentimen 7 20 jännite nostetaan kiinteään arvoon. Sillä hetkellä kun kuumentimen teho kytketään päälle, asetetaan aika 0 :ks.i (vaihe 132) .

Sitten aloitetaan dikromaattisen lämpömittarin 26 5 käyttö ja nestetason lämpötilan tasoitus (kuvion 8 vaihe 134) . Jos päätös siitä onko upokkaan pyörimisen aloitusaika on kulunut on kyllä (vaihe 136), aloitetaan upokkaan pyörittäminen (vaihe 144} . Jos tämä päätös on ei, ja päätös siitä onko nestepinnan lämpötila saavuttanut asetus-10 lämpötilan, jossa upokasta voidaan pyörittää on kyllä, päätetään onko viiveaika siihen asti kunnes upokasta voidaan pyörittää kulunut vai ei (vaihe 140}. Jos vastaus vaiheeseen 140 on kyllä, seuraa vaihe 144 searaavaksi ja aloitetaan upokkaan pyöritys. Jos toisaalta vastaus vaiheeseen 15 138 no ei, tapahtuu hyppäys takaisin vaiheeseen 134 ja, jos vastaus vaiheeseen 140 on ei, seuraa vaihe 144 viiveajan kuluttua kunnes upokkaan pyöritys voidaan aloittaa (vaihe 142) .

Vaiheessa 144 kvartsiupokkaan 2 kierrosten lukumää-2Q rä kasvatetaan pyörimisen asetusarvöön tämän jälkeen kuvatun menetelmän avulla. j

Ensiksi sen jälkeen, kun on varmistettu, että upok- j kaan pyörityksen käyxmistysaika on kulunut asetusajasta, tulostetaan pyörityksen käynnistyksen kyselyn tiedonanto ja 2:5 ilmaisemalla upokkaan pyörityskytkimen päälläolo, varmistetaan upokkaan pyörityksen käynnistäminen.

Toiseksi sen jälkeen, kun upokkaan pyörityskytkin on asetettu päälle, lasketaan kierrosten lukumäärää hitaasti kontroimalla upokkaan pyöritysmoöttoria kunnes ase- 3.0 tuskierroslukumäärä on saavutettu.

Kun upokkaan, kierroslukumäärä on saavuttanut ase-tuskierroslukumäärän, päätetään onko viiveaika upokkaan nostolle kulunut (vaihe 146). Jos vastaus on kyllä, seuraa, vaihe 156 ja upokkaan nostaminen aloitetaan. Jos vastaus 35 on ei, päätetään onko viiveaika ase tus lämpö tilan, jossa upokas voidaan nostaa, varmistukselle kulunut (vaihe 148); 21 jos vastaus on kyllä, päätetään onko upokas saavuttanut lämpötilan, jossa se voidaan nostaa (vaihe 152). Siinä tapauksessa, että vastaus vaiheeseen 152 on kyllä, seuraa vaihe 156 ja upokkaan nostaminen aloitetaan. Toisaalta, 5 jos vastaus vaiheeseen 148 on ei, seuraa vaihe 152 sen jälkeen, kun asetuslämpötilan, jossa upokas voidaan nostaa, vahvistamiseksi oleva viiveaika on kulunut (vaihe 150):, Jos vastaus vaiheeseen 152 on ei, seuraa taukoa vaihe 156 kunnes asetuslämpötila, jossa upokas voidaan nos-10 taa, on saavutettu (vaihe 154),

Vaiheessa 156 aloitetaan upokkaan nostaminen ja sitä nostetaan jatkuvasti ennalta asetetulle upokkaan nos-toetäisyydelle. Seuraavaksi viedään kuumentimen 7 teho alas kiinteään arvoon (vaihe 158), havaitaan nestepinnan lämpö-15 tila dikromaättisella lämpömittarilla 26 ja voidaan päättää ylitetäänkö sulatuksen, loppulämpötila (vaihe 160).

Jos vastaus vaiheeseen 160 on kyllä, voidaan päättää kytketäänkö asetusprosessi päälle (vaihe 164); jos kyllä, ajetaan jälkimmäisenä selitetty asetusprosessi. Jos ei, 20 tulostetaan lopetuksen ilmoitus (vaihe 166).

Jos vastaus vaiheeseen 160 on ei, seuraa vaihe 164 sen jälkeen kunnes on odotettu, että sulatuksen Ipppuläm-pötila on saavutettu (vaihe 162),

Seuraavaksi annetaan yksityiskohtainen selitys ase-25 tusprosessista seuraavan kuvion 9 ku1kukaav i on avulla .

Ensiksi tarkastetaan vaiheessa 180 onko ATC-anturi 27 normaali. Tämä tarkistus suoritetaan havaitsemalla kuumentimen 7 lämpötila ATC-ancuri11a 27 ja, jos havaittu lämpötila on alempi kuin ATC-anturin 27 alempi raja (vaiheen 30 180 ei tapaus), esitetään virheilmoitus (vaihe 182) . Jos ATC-anturilla 27 havaittu lämpötila on suurempi kuin ATC anturin 2? alempi raja (vaiheen 180 kyllä tapaus), seuraa vaihe 184 seuraavaksi ja tarkistetaan onko dikromaattinen lämpömittari 26 normaaliolosuhteissa. Tämä tarkistus suori-35 tetaan havaitsemalla nestepinnan lämpötila dikromaättisella lämpömittarilla 26. Jos havaittu lämpötila on erilainen | 22 kuin asetettu nestepinnan lämpötila (vaiheen 184 ei tapaus) , tulostetaan virheilmoitus (vaihe 186) . Jos havaittu lämpötila on yhtä suuri kuin asetettu nestepinnan lämpötila (vaiheen 184 kyllä tapaus), seuraa seuraavaksi vaihe 188 ja 5 asetetaan kvartsiupokkaan 2 paikka.

Sen jälkeen kun vaihe 188 on lopetettu, asetetaan nestepinnan lämpötila (valhe 190}. Tämä asettaminen suoritetaan kuten tämän jälkeen kuvataan.

Ensiksi havaitaan nestepinnan lämpötila dikromaat-10 tisella lämpömittarilla 26 ja syötetään takaisin kuumentimen 7 teholähteeseen erotus asetettuun nestepinnan lämpötilaan nähden kontrolloimalla SCR-kontrolleria. Nestepinnan lämpötila syötetään kuitenkin kerran 0,5 sekunnissa ja PID-kontrolli suoritetaan tämän jälkeen selitetyllä laskulla.

15 Nestepinnan lämpötila n = ((Σ nestepinnan lämpötila/täsoitustaajuus) x (700/4 095) + 900) + viivaajan kompensointiarvo;

Kuumentimen teho = - (P-vakio x {erotus n + I-väkio x Σ ((erotus n - 1 + erotus n)/2 x Z\t + d-vakio x ((erotus 20 n - erotus n - 1}/ t x EXP(-t/aikavakio))) + jännite; jossa ;

erotus n = I

nestepinnan lämpötila n - asetettu nestepinnan lämpötila, ! P-vakio = (asetetun prosessiparametrin P vakio)/100, 25 I-väkio = 10 000/(asetetun prosessiparametrin I-väkio), D-vakio = (asetetun prosessiparametrin D-vakio)/10, aikavakio - asetetun prosessiparametrin aikavakio)/100, 2At = (asetetun prosessiparametrin näytteenottoaika)/100, t = 0 = iAt 30 Tämän jälkeen esitetään viiveajan kompensointiarvon laskentamenetelmä.

Fl,n = Fl,n-1 + (Ts/T) x (Cn-Fl,n-1) F2,n - F2,n-1 + 2 x (Ts/L) x (Fl,n-F2,n-1) F3 , n » F3 , n-1 + 2 x (Ts/L) x (;F2 , n-F3 ,n-l) 35 Cn: kuumentimen teho n - jännite

Ts: (asetetun prosessiparametrin näytteenottoaika)/100, ! 23 T: (asetetun prosessiparanvetrin prosessiaikavakio)/100 x 60 L: (asetetun prosessiparametrin prasessivilveaiksJ /100 x 60 Viiveajan kompensointiarvo: = A x (Fl,n - F3, n) A: asetetun prosessiparametrin prosessivahvistus/100 5 Sitten toiseksi tulostetaan uudelieenkiteyttämisen ilmaisua varten virheilmoitus,, jos nestepinnan lämpötila on alle 1 400 °C.

Kolmanneksi varmistetaan tämä ja lopuksi saadaan aikaan se, että nestepinnan lämpötila on ± 1 °C rajoissa 10 nestepinnan asetuslämpötilasta ja, että .saavutetaan lope-tusmääritysaika..

Sen jälkeen kun vaihe 190 on lopetettu, päätetään onko s i emenpr os e s s i n kytkin päällä (vaihe 192) ja, jos kyllä, laitetaan siemenprosessi toimintaan. Jos vastaus on ei, 15 tulostetaan lopetusilmoitus (vaihe 194).

Nestepinnan lämpötilaa kontrolloidaan ennen siemen-prosessia (prosessi, jossa siemenkide upotetaan sulanes-t.eeseen 6) asetuslämpötilaan, kuten tämän jälkeen kuvataan.

20 Koska tässä yksinäiskiteen ylösvetoprosessissa käy tetään dikromaattista lämpömittaria 26 nestepinnan lämpötilan mittaamiseksi ottamalla energiasuhde kahdelle: aallolle, joilla on kaksi aallonpituutta infrapuna^alueella· ja, jotka heijastuvat sulanestepinnasta sulamishetkellä, 25 voidaan sulavan raakamateriaalin sulanestepinnan lämpötila, johon ulkoiset tekijät, kuten saostuminen ikkunaan:, eivät vaikuta, iriitäta tarkasti. Siksi kontrolloimalla kuumentimen tehoa mitatun lämpötilan ja asetuslämpötilan välisen erotuksen mukaan ei ylikuumentumista tapahdu ylityksellä ja 30 sulanestettä ei voi höyrystyä ylimäärin.

Koska lisäksi edellä mainituista syistä tässä yksinäiskiteen vetoprosessissa voidaan nestepinnan lämpötilaa kontrolloida tarkasti, ja voidaan valmistaa vakiomuotoinen ja -laatuinen yksinäiskide.

35 Jos edelleen tässä yksinäiskiteen valmistusproses sissa sulavan raakamateriaalin nestepinnan lämpötilaa ja 24 lämpötilaa voidaan kontrolloida tarkasti, voidaan siemen-kiteen sulanesteeseen upottamisen ajastus asettaa automaattiseksi ja siemenprosessi voidaan automatisoida.

Tämän jälkeen annetaan muutamia selityksiä lisää 5 menetelmästä ensimmäisen edullisen suoritusmuodon parametrien päättämiseksi simuloimalla nestepinnan kontrollia.

Kuvio .10 esittää simufaatiomenetelmän viiveaikaa plus lineaarista viiveprosessin yaihevastetta {PROC) varten .

10 Kun prosessin siirtofunktio asetetaan (A e'l,s) / (1 + TS) kuten kuviossa 10 on esitetty (minkä avulla A: prosessi-vahvistus, k: prosessin viiveaika, T: prosessin aikavakio, S: prosessin käyttäjä), prosessimuuttuja PV lasketaan, kun 15 kontrollin sisääntulo C on syöttö ja ulostulo yksikköäjän taajuudella.

Laskenta toteutetaan tämän jälkeen esitetyillä eroawuskaavOilla, jotka korvaavat Laplace-kuvauksen siirtymä funk ti on .

20 Prosessi

Fl, n = Fl,n-l + (Ts/T) x (en - Fl,n-1) j F2, n — F2, n-l + 2 x (Ts/L) x (Fl,n - F2,n-1) F3, n = F3, n-l + 2 x (Ts/L) x (F2,n - F3,n-1) PV = AF3,n 25 Tässä Ts on näytteenottoaika.

Kuviossa 13 on esitetty simulointitulos Ts = 3 0 s, L = 600 s, T = 1 500 s, A = 0,3 varten.

Tämän tuloksena havaitun ajan käyrä - prosessimuuttuja ei ylitä ja saavuttaa kohdeärvon asetusajan noin 10Q 30 minuutissa.

Kuvio 11 esittää viiveaikaa + lineaarista viiveprosessin takaisinkytkennän simulaatiomenetelma (FEED). Kuten kuviossa 11 on esitetty, prosessin siirtofunktio asetetaan (A e~LS) / (1 + TS) 35 ja PID-kontrollin siirtofunktio K(1 + (1/TiS) + TDS) 25 (jonka avulla, K: vertai luvähvi s tus, Tr: integrointiaika, TD: differentiaalinen aika), ja kun prosessimuuttujaa (py) kontrolloidaan takaisinkytkennallä siten, että se on yhtä suuri kuin kohdearvo (SP), kontrollin sisääntulo (C) ja 5 prosessirtiuuttuja (PV) lasketaan ja tulostetaan toistuvasti kunkin aikayksikön jälkeen.

Laskenta suoritetaan lisäämällä Laplace-kuvauksen siirtofunktio erilaiseen, tämän jälkeen esitettyyn muotoon .

10 PID-kontrolleri

ΞΝ * pv - SP

Vn = (TB/2j x (En + Sn-l) + Vn-1 C = K ( (En + (Vn/Ti) + :(TD/TS) x (En - En-1) )

Prosessi 15 Fl,n = Fl,n~l * (Ts/T) x (Cn - Fl,n-1) F2,n = F2,n-1 + 2 x (Ts/L) X: (Fl,n - F2,n-1) F3,n = F3,n-l + 2 x (Te/L) x (F2 , n ~ F3,n-1) PV = AF3,n

Jos K = -20, Ti = 714 s, % = 360, saadaan kuviossa 20 14 esitetty simulointivaikutus.

Tämän tuloksena saadun ajan käyrä ja prosessimuut-feuja varmistaa, että asetusaika kohdearvoon on noin 80 minuuttia ja vaikka se on verrattain pieni edullisessa suoritusmuodossa oleviin nähden, tapahtuu ylittyminen.

25 Kuvio 12 esittää viiveajan kompensoinnin takaisin- kytkentäsimulaatiota (COMP).

Kun prosessin siirtofunktio, kuten kuviossa 12 on osoitettu, on (Άβ"^)/(1 + TS) 30 PID-kontrollerin siirtofunktio on K(1 + (1/TiS) + TDS) ja viiveajan kompensoinnin siirtofunktio on (A1 (1 - e'L,s) ) / (1 + Τ' S) {A':lle: malliprosessin vahvistus, L': malliprosessin yii-35 veaika, Τ': malliprosessin aikavakio), 26 ja kun prosessimuuttuja (PV), jota kontroIloIdaan takai-s inkytkennällä siten, että se on yhtä suuri kuin kohdearvo (SP) , kontrollin sisääntulo (C) ja prosessimuuttuja (PV) lasketaan ja tulostetaan toistuvasti jokaisena yksikköai-5 kana.

Laskenta suoritetaan lisäämällä Laplace-kuvauksen siirtofunktiota erilaisilla muodoilla, jotka esitetään tämän jälkeen.

PTD-kontrolieri

10 EN = PV + D - SP

Vn = (Ts/2) X (En + En~l) + Vn-1 C = K ( (En + (Vn/Τι) + {TD/TS) X (En - En-1) )

Prosessi

El,n = Fl,n-1 + (TE/T) x (C - Fl,n-i) 15 F2,n = F2,n-1 + 2 x (Ts/L) x (Fl,n - F2,n-1) F3,n = F 3,n-1 + 2 x (Ts/L) x (F2,n - F3,n-1) PV - AF 3, n

Viiveajan kompensaatio F 11, n = F'1,n-1 + (Ts/T1) x (C - Fl,n-1) 20 F ^n = F ' 2, n-1 + 2 x (Ts/L' } x (F'1,n~F'2,n-1) F 1 3 , n = F' 3,n-1 + 2 x (TE/L' ) x (F1 2, n-F’3,n-l) j D - A' (F ’ 1, n - F'3, n) |

Kuvio 15 esittää simulaatiotuloksia pros es s imuu tlujasta siinä tapauksessa, että L' = 300 s, T1 = 900 s, A' = 25 0,1, K = - 20, Ti - 526 s, T0 = 150 s. Kuvio 11 esittää edelleen prosessimuuttujien simulaatiotuloksia siinä tapauksessa, että L' ~ 600 s, T1 = 1 500 s, A' = 0,3, K = - 50, "Ti. - 400 s, TD = 10 S.

Vaikka prosessimuuttujan muutos voitiin nähdä ku-30: viossa 15 esitetyistä tuloksista, ei kuviossa 16 esite tyissä tuloksissa ole ylilyöntiä ja kyllästymistulos ase-tusarvossa voidaan saavuttaa noin 30 minuutissa, Äsetuslämpötilakoe suoritettiin käyttämällä yksi-näiskiteen vetolaitetta, joka on selitetty kolmannessa 35 edullisessa suoritusmuodossa./ 40 kg:n täyttömäärää:, upok kaan kierrosnopeutta 5 kierrosta minuutissa ja käyttämällä 27 kuvion 16 simulaatio tuloksista saatuja parametrejä. Tämän tuloksena, kun kuumentimen tekoa rajoitettiin 0 - 100 kW rajoihin, oli asetusarvon saavuttamiseen kulunut aika 69 minuuttia ja täten pidempi kuin kuvion 15 simulointitulos.

5 Kuitenkin oli mahdollista saavuttäa tulos, joka ei mene yli.

Kuviossa 17 ja 18 esitetään esimerkki laitteesta, joka toteuttaa piiyksinäiskiteen kasvatusmenetelmän. Tämä kuvion 18 laite on yksinkertaistus ensimmäisessä edullises-10 sa suoritusmuodossa esitetystä ylösvetolaitteesta. Tässä laitteessa uunin pääosan 1 keskimäärin keskiosa on varustettu kvartsiupokkaalle 2. Tämä kvartsiupokas 2 asennetaan grafiittisuskeptorin 3 kautta alemmalle akselille 4, joka voi liikkua vapaasti ylös ja alas ja voi myös pyöriä va-15 päästi. Kvartsiupokkaan 2 ympäristössä oleva kuumennin 7 on jär-jestetty piisulanestesn 6 lämpötilan kontrolloimiseksi kvartsiupokkaan 2 sisällä, hanka 9, joka pitää ja vetää ylös siemenkiteeh 5, riippuu kvartsiupokkaan 2 yläpuolella, voi liikkua vapaasti ylös ja alas ja myös pyöriä va-20 päästi. Kun piisiemenkide 5 vedetään uunin pääosaan 1, korvataan ensiksi uunin pääosan 1 sisällä oleva ilma riittävästi argohkaäsulla; iaakamateriaali, joka laitettiin etukäteen kvartsiupokkaaseen 2, sulatetaan kuumentimen 7 keinoin, sitten alennetaan lankaa 9, jotta siemenkide kastuu 25 piisulanesteessä 6, sitten aiheutetaan kvartsiUpokkaan. 2 ja siemenkiteen pyöriminen vastakkaisiin suuntiin samalla kun lankaa 9 nostetaan ylös ja aiheutetaan piiyksinäiskiteen 5 kasvu.

Tähän uunin pääosaan 1, kuten kuviossa 17 on esi-30 tetty, on kytketty vetolaitteen toimintatilan havaintosys-teemin mikrotietokoneet 213 kukin, erikseen. Tähän veto-laitteen mikrotietokoneisiin 213 on kytketty uunin pääosan 1 lankaa 9 aj avan mekaziismin anturi, upokasta 2 ajavan mekanismin anturi:, kuumennin 7, lämpömittari upokkaan sisällä 35 - ei ole esitetty kuvassa -, upokkaan sisällä oleva ilma puntari, argöhvuon mittari ja kaikki muut anturit ölosuh- 28 teiden havaitsemiseksi yksinäiskiteen ylösvedon aikana. Edelleen mekanismi, joka havaitsee automaattisesti kaikkien uunin pääosassa 1 ajettavien vetokäsittelyprosessien käynnistysaikoja, kytketään tähän vetolaitteen mikrotieto-5 koneeseen 213. Tähän tietokoneeseen 213 lähetetty data tallennetaan väliaikaisesti tähän mikrotietokoneeseen 213. Mikrotietokone 213 kytketään minitietokoneeseen 215 yh-teyspiirin 214 kautta. Mikrotietokoneeseen 213 tallennettu data lähetetään minitietokoneeseen 215 yhteyspiirin 214 10 kautta. Minitietokone 215 on kytketty edellä mainitun yhteyspiirin 214 kautta tulostimeen 216, joka tulostaa ylösvedon virheilmoituksia ja päätteeseen 217, joka näyttää saadun datan. Minitietokone 215 on yhdistetty optomagneet-tiseen levyyn 218, joka tallentaa vastaanotetun datan.

15 Nyt selitetään ensimmäinen edullinen suoritusmuoto esillä olevan keksinnön p1inkasvatusmenetelmälie, joka suoritetaan tällä laitteella, kuvion 19 kulkukaavion yhteydessä. Tämän jälkeen seuraavassa selityksessä Sn cm kulkukaavion ns . vaihe:.

20 Tässä yksinäiskiteen ylösvetoprosessissa aloitetaan yksinäiskiteen veto, ylösvedon olosuhteiden mittausdata on esitetty ryhmässä A tämän jälkeen ja se mitattiin väki©aikavälein uunin pääosaan 1 varustetuilla antureilla, ja kaikkien prosessien aloitusajan data vedon aikana, joka on 25 esitetty ryhmässä B tämän jälkeen, lähetetään mikrotietokoneeseen 213. Edelleen tällainen data, kuten piin täyttömäärä upokkaan sisällä piisulatusprosessiri alussa, upokkaan sisällä oleva kaasun vuotonopeus, upokkaan paikka reunaprosessin alussa (paikka ylösvedon suunnassa) lähete-30 tään mikrotietokoneeseen 213 (SI) ,

Ryhmä A

s i emenen no s t onopeus upokkaan no s t onopeus siemenen kierrosluku 35 upokkaan kierrosluku kuumentimen lämpötila 29 uunin sisäinen paine argpnkaasuvuo Ryhmä B tyhj iöprosessi '5' sulat us pr o s es s i s i emenpr o s es si reunapr o s es si sylinterimäinen pros ess i viimeinen prosessi 10 jäähdytysprosessi prosessi siemenen ja upokkaan, noston ja laskemisen manuaalisten toimintojen: toteuttamiseksi prosessi siemenen ja upokkaan pyörityksen manuaalisten toimintojen toteuttamiseksi 15 Edellä mainittu data tallennetaan väliaikaisesti jokaiseen mikrotietokoneeseen 213 (S2). Toisaalta minitie tokoneesta 215 lähetetään 10 minuutin aikavälein signaalia vaativa data jokaiseen mikrotietokoneeseen 213 (S3) ja sen mukaisesti lähetetään jokaisesta mikrotietokoneesta 213 20 edellä mainittu data minitietokoneeseen 215 (S4). Tämä data tallennetaan optomagneettiselle levylle 218 (S5),

Kaikkien kuvaruudulla olevien parametrien toleräns-sisuhde, joka on esitetty kuvion 20 esimerkissä, syötetään minitietokoneeseen 215. Sillä hetkellä kun päätetään ovat-25 ko valmistettujen yksinäiskiteiden kaikki osat sopivia kuljetuksen verrataan edellä mainittua dataa näihin tolerans-sirajoihin ja sitten päätetään ovatko ne toleranssirajojen puitteissa (S6). Jos ne eivät ole toleranssirajojen puitteissa, julistetaan nämä osat kuljetukseen sopimattomiksi; 30 jos ne ovat toleranssirajojen puit.teissä-, julistetaan nämä osat kuljetukseen sopiviksi.

Toisaalta tulee mahdolliseksi esittää graafisesti data, joka on otettu jokaiselle havaitulle yksinäiskiteelle, kuten kuviossa 21 on esitetty. Graafinen esimerkki 35 osoittaa yhteyden siemenen nostonopeuden ja yksinäiskiteen ylösvetonopeuden pituuden välille, minkä avulla viivat 220 30 ja 221 viittaamat siemenen nos tonopeuden toleranssinajän ylempään ja alempaan rajaan. Esitetään siemenen nostono··· peus, jonka avulla data yksinäiskiteen suoraa sylinteri-mäistä osaa varten prosessoitiin 10 mm jaksoin. Toisin sa~ 5 noen jokaisen 10 mm ylösvedon osalle tunnetaan siemenen nostonopeuden maksimiarvo, minimiarvo, keskimääräinen arvo, keski- ja s tandardihajonta ylösvedossa ja ne voidaan esittää. Tässä käyrässä D, E, F esittävät niitä osia, joiden maksimiarvot ja minimiarvot eivät ole toleranssirajo-10 jen puitteissa. Tällaiset alueet, joissa siemenen nostönö-peudet eivät ole toleranssiin jojen puitteissa, voidaan myös varmistaa tulostimen 216 ulostulolla, kuten kuviossa 25 on esitetty.

Koska yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän mukaan toil's minnan .olosuhteet yksinäiskiteen valmistuksen aikana voidaan havaita automaattisesti, voidaan rekisteröintivuotoja ja rekisteröinnin poisjääntejä eliminoida käyttäjän toimesta, ja tietokonekäsittelemällä mitatun datan ja stan-dardiasetusarvojen välistä: vertailua on mahdollista saada 20 haltuun samanaikaisesti ne yksinäiskiteen osat, jotka eivät täytä standardeja johtuen epänormaaleista: prosessiolo-suhteista, jotka eivät pysyneet tähän astisiin tallennuksiin sen jälkeen, kun ylösvetoprosessi lopetettiin.

Jos esitetty vetonopeus {siemenen nostonopeusj 25 osoitti poikkeavuutta, kuten on esimerkiksi kuviossä 23 {a} esitetty, voidaan C3SF-esiintymisalueiden 224 muodostuminen yksinaiskiteessä havaita, kuten kuviossa 23 (h) on osoitettu. Kun siemenen kierrosluvun (SR) ja upokkaan kierrosluvun j (CR) suhde osoittaa poikkeavia arvoja, voidaan nähdä, että 30 happitiheyden taso jakauman suhde (keskiosan happitiheys -ympäristöosan happitiheyden/keskiosan happitiheys; tämän jälkeen sitä kutsutaan ÖRG) tässä osassa, kuten kuviossa 24 on osoitettu, ei ole toleranssirajojen puitteissa.

Tällöin osat, jotka eivät täytä (slicing) viipaloi-35 tumisprosessin ehtoja, jota seuraa vetoprosessi, jätetään heti lukuun ottamatta ja seuraavissa prosesseissa voidaan 31 epäsopivien, osien toimittaminen estää. Tämän edullisen suoritusmuodon yksinäiskiteen kasvatusmenetelmän mukaan on mahdollista saada tarkasti haltuun kideosuus, joka ei täytä asiakkaan valmistuksen: ehtoja,· ja osuudet, jotka eivät 5 ole sopivia, myös laadun luotettavuutta ja stabiilisuutta voidaan parantaa.

Claims (6)

1. yksinäiskiteen kasvatusmenetelmä, missä a) signaalin annetaan langeta upokkaaseen laitetun 5 yksinäiskiteen: taakamateriaalin sulanestepinnalle; b) sulanestepinnan paikka mitataan havaitsema11a heijastunut signaali, joka tulee kyseisestä sulaneetepin-nasta; ja c) nestepinnan paikan kontrolloimiseksi upokasta 10 nostetaan sen mukaan mikä on mitatun paikan poikkeama asutuspaikka-arvosta, tunnettu siitä, että dj upokas nostetaan upokkaan vakionostonopeudella, jos sulanestepinnan paikka on sama kuin asetuspaikka-arvo, 15 e) upokkaan nostonopeus asetetaan kyseiseen va kionopeuteen, jota pienennetään mainitun vakionopeuden kiinteällä korjausarvolla, jos sulanestepinnan paikka on korkeampi kuin asetuspaikka-arvo, f) upokkaan nostonopeus asetetaan kyseiseen va-20 kionopeuteen, jota kasvatetaan mainitun vakionopeuden kiinteällä kor jausarvolla, jos sulanestepinnan paikka; on alhaisempi kuin asetuspaikka-arvo,

2, Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheissa e), f), vastaavasti, korjaus- 25 arvoa lasketaan tai nostetaan asteittain kunnes mainittu paikka vastaa asetuspaikkä-ärvoa, jolloin jokaisen lasku /nosto -vaiheen jälkeen odotetaan asettumissakaan kuluva aika.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelina, tun-30 n e t t u siitä, että signaali koostuu laservalosta.

4, Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheissa e), f) ylempi ja alempi paikka muodostuu, kun paikka on ylempänä ja alempana kuin nestepinnan siirtymän toleranssiarvo (0,1 mm) , vastaavas- 35 ti.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu vakionopeus on määritelty olevan siemenen no st onopeu s kertaa upokkaan nostosuliöe.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että mainittua körjausarvoa vakionopeuden laskemiseksi ja nostamiseksi suurennetaan ja lasketaan mainitun vakionopeuden kiinteällä korjausprosentilla kertaa toistojen määrä, aina kun mainittu laskeminen ja nostaminen tehdään kunnes saavutetaan korjauksen raja-arvo.