атмосфере-движеться вдоль
поверхности слитка,приводя к его охлаждению.
Из системы продувки слиток попадает в верхнюю
камеру,которая обычно отделена от высокотемпературной зоны изолирующим клапаном.
Устройство для управления составом атмосферы.
Рост монокристалла по методу Чохральского должен
проводиться в инертной среде или вакууме,что вызвано следующими причинами:
1) Нагретые графитовые узлы должны быть
защищены от воздействия кислорода для
предотвращения эррозии;
2) Газовая атмосфера не должна вступать в
химическую реакцию с расплавом кремния.
Выращивание кристаллов в вакууме удовлетворяет указанным требованиям и , кроме того, имеет ряд
преимуществ,в частности ,способствует удалению
из системы моноокиси кремния, тем самым предо-
твращаяет ее осаждение на стенках камеры.При
выращивании в газовой атмосфере чаще всего используют инертные газы :аргон и гелий.
Инертные газы могот находиться при атмосферном или пониженном давлении.В промышленных производстве для этих целей используются аргон
что объясняеться его низкой стоимостью.
Оптимальный расход газа составляет 1500л на 1кг
выращенного кремния.Аргон поступает в камеру при
испарении из жидкого источника и должен соответствовать требованиям высокой чистоты
в отношении содержания влаги,углеводородов,
и других примесей.
Блок управления.
Блок управления может включать в себя разные
приборы.Он предназначен для контроля и
управления такими параметрами процесса,как
температура,диаметр кристалла,скорость вытягивания и скорость вращения.Контроль
может проводиться по замкнутому или разомкнутому контуру.Параметры,включающие
скорости вытягивания и вращения,имеют большую
скорость отклика и чаще всего контролируються
по принципу замкнутого контура с обратной связью.
Большая тепловая масса обычно не требует
кратковременного контроля температуры.Например
для контроля диаметра растущего кристалла ин-
фракрасный датчик температуры может быть сфокусирован на границе раздела фаз расплав-
монокристалл и использован для определения температуры мениска.Выход датчика связан с
механизмом вытягивающего устройства и контро-
лирует диаметр слитка путем изменения скорости вытягивания.Наиболее перспективными управляющими являються цифровые микропроцессорные системы.Они позволяют уменьшить непосредственное участие оператора в
процессе выращивания и дают возможность
организовать програмное управление многими этапами технологического процесса.
Схема установки для выращивания кристаллов.
1.затравочный шток 2.верхний кожух 3.изолирующий клапан
4.газовый вход 5.держатель затравки и затравка 6.камера
высокотемпературной зоны 7.расплав 8.тигель 9.выхлоп
10.вакуумный насос 11.устройство вращения и подъема тигля
12.система контроля и источник энергии 13.датчик температуры
14.пьедестал 15.нагреватель 16.изоляция 17.труба для продувки
18.смотровое окно 19.датчик для контроля диаметра растущего
слитка.
Список литературы:
1.Технология СБИС
под редакцией С.ЗИ.,МОСКВА”МИР”1986
2.Оборудование полупроводникового производства
Блинов,Кожитов,”МАШИНОСТРОЕНИЕ”1986
Учебно-исследовательская работа на тему :
“Выращивание монокристаллов методом
Чохральского”
ст.пр. Каменев А.Б.
студ.гр.Э-92 Васильев А.Е.
Москва,1996