SU899740A1 - Способ контрол диаметра кристалла - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА КРИСТАЛЛА

Изобретение относитс  к выращиванию кристаллов из расплава по методу Чохральского и может быть использовано в электронной промышленности при производ стве слитков полупроводниковых монокрист 1ллнческих материалов. Известен способ контрол  диаметра кристалла в процессе его выт гивани  по методу Чохральского, аключепюший непре- рьшное взвешивание убывающего количест ва расплава в тигле и сравнение полученных результатов с данными, рассчитанными из услови  посто нства диаметра растущего кристалла 1. Однако при таком способе контрол  диаметра кристалла дл  повышени  точности измерени  веса расплава компенсируют первоначальный вес расплава и вес тигл  с подставкой, что усложн ет данны способ контрол . Кроме того, недостатком этого способа  вл етс  и то, что из-за испарени  вещества расплава результаты измерени  веса расплава необходимо корректировать Известен также способ контрол  диаметра кристалла в процессе его выт гивани  по методу Чохральского, включающий непрерывное взвешивание кристалла и сравнение полученных результатов с данными , рассчитанными из услови  посто нства диаметра растущего кристалла. Вес кристалла в данном случае пропорционален квадрату его диаметра и непрерывно увеличиваетс  в процессе роста кристалла, причем вес кристалла за врем  процесса увеличиваетс  в несколько дес тков раз 2. Однако при контроле диаметра кристалла данным способом выращивают кристаллы с нестабильностью диаметра около + 0,5 мм. Така  величина нестабильности диаметра  вл етс  значительной дл  HeKOTqpbix типов кристаллов, так как вли ет на их совершенство. Уменьшить, величину нестабильности не позвол ет молг статочна  чувствительность изпостпо|-) способа контрол  диаметра кристалл. Кроме того, п данном nooiArimr ii.

учитывать действие сил поверхностного нат жени  и вес гидростатического столба респлава, что усложн ет контроль.

Цель изобретени  - упрощение и повышеиие чувствительности контрол  диамет- 5 ра кристалла в процессе выт гивани  его из сопла по методу Чохральского. Поставленна  цель достигаетс  тем, что контроль диаметра кристалла, выт ги- ваемого из расплава по методу ЧохральсКОГО путем измерени  параметров процесса , осуществл ют измер   в процессе выращивани  момент сопротивлени  на валу привода и по его изменению суд т об изменении диаметра кристалла. Пример реализации предлагаемого способа изображен на чертеже. Кристалл 1 вращаетс  с посто нной угловой скоростью ti/ и выт гиваетс  с посто нной скоростью V из расплава 2, наход щегос  в цилиндрическом тигле 3. Вращающее усилие на щток 4, на котором закреплен кристалл, передаетс  от двигател  5 через датчик 6 крут щего момента. Датчик б измер ет момент сопротивлени  на валу 7 привода. По показани м этого датчика 6-контролируют диа метр кристалла 1 в процессе выт гива- ни . Увеличение или уменьщение показаний датчика 6 свидетельствует соответственно об увеличении или уменьщении I диаметра кристалла 1. Расчеты показали, что в данном случа контролируема  величина (момент сопротивлени  на валу привода) пропорциональна четвертой степени диаметра растущего кристалла, в то врем  как при испольаовании весового метода контрол  вес кристалла пропорционален второй степени его диаметра.

Таким образом, чувствительность предлагаемого способа контрол  диаметра кристалла выше, чем чувствительность весового способа. Кроме того, момент сопротивлени , действующий на вращающийс  кристалл, в течение процесса роста в случае кристалла посто нного диаметра  вл етс  величиной посто нной (в отличие от веса кристалла), что значительно упрощает контроль. Форм, ула изобретени  Способ контрол  диаметра кристалла, выт гиваемого из расплава по методу Чохральского путем измерени  параметров процесса, отличающийс  тем, что, с Целью упрощени  и повыще- ни  чувствительности, измер ют в процессе выращивани  момент сопротивлени  на валу привода и по его изменению суд т об изменении диаметра кристалла. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе lA.J.Vatenttno, C.D.Brandle Diameter control of Czochratskl cjrowri crystalb.- Journal o CryaUl Growth r 1974, V. 26, №1, p. 1-5. 2. Патент ФРГ № 1245317, кл. 12, с. 2, опублик. 1967 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ контроля диаметра кристалла, вытягиваемого из расплава по методу Чохральского путем измерения параметров процесса, отличающийся 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.