Міхальчук Віктор Ілліч. Розробка високоточних пристроїв контролю температури розплаву та оптимізація теплових умов при вирощуванні зливків кремнію діаметром 150 мм

brief description

Міхальчук Віктор Ілліч. Розробка високоточних пристроїв контролю температури розплаву та оптимізація теплових умов при вирощуванні зливків кремнію діаметром 150 мм: дис... канд. техн. наук: 05.27.06 / Інститут економіки та нових технологій. - Кременчук, 2004.
Міхальчук В.І.Розробка високоточних пристроїв контролю температури розплаву та оптимізація теплових умов при вирощуванні зливків кремнію діаметром 150 мм - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.27.06. - Технологія, обладнання і виробництво електронної техніки. Інститут економіки і нових технологій, Кременчук, 2004.
Дисертація присвячена удосконаленню технології вирощування зливків кремнію діаметром 150 мм з рівномірним розподілом мікродефектів по довжині зливка шляхом підтримки оптималь-
них теплових умов протягом всього технологічного циклу. В роботі проведений аналіз впливу температури розплаву на розподіл мікродефектів в зливку.
Проведені експериментальні дослідження залежності температури розплаву від потужності нагрівача на стадіях розплавлення, витримки, витягання шийки, конуса і циліндрової частини зливка в штатному режимі роботи установки «РЕДМЕТ 30».
Побудована математична модель температурних полів розплаву і визначені осьовий і радіальний температурні градієнти в зливку кремнію. З метою зменшення температурних градієнтів в зливку і зменшенню витрат тепла, експериментально проведений підбір кількості і геометричного розміщення теплових екранів. Оптимальна кількість екранів 4. Внаслідок цього вдалося знизити осьовий градієнт до 49, а радіальний - до 93 К/см, а також завдяки ефекту теплоізоляції скоротити потужність теплоти ~ 5 % .
Розроблений спектрометр-пірометр «Лямбда-1» і експериментально визначені ефективні довжини хвиль l1=0,8 l2=1,5 та l3=2,5 мкм для розробки трьоххвильового пірометра «Лямбда-2», який забезпечує контроль температури розплаву кремнію з урахуванням впливу проміжного середовища на точність вимірювання, а також впливу стану технологічних вікон установок по вирощуванню зливків кремнію методом Чохральського на зміну інтенсивності випромінювання.
Розроблена оптико-електронна частина пірометричного перетворювача «ТЕРА 50М» для підвищення чутливості в області температур 1200 - 1800С. Пірометр «ТЕРА 50М» атестований з основною похибкою, яка не перевищує ±7С. Розроблена і вдосконалена високоточна методика вимірювання температури розплаву на базі багатохвильового пірометра «Лямбда-2», який забезпечує підтримку контролю температури розплаву з точністю ± 3С, що дозволяє зменшити коливання швидкості вирощування і температурних градієнтів відносно оптимальних значень і поліпшити електрофізичні параметри злитків і їх розподіл по довжині кристала і в його поперечному перетині.
Розроблена і впроваджена у виробництво на ВАТ «Чисті метали» автоматизована система вирощування зливків з підсистемою контролю температури на базі двох пірометричних перство
17
рювачів, забезпечена сучасним інтерфейсом користувача, що дозволяє залежно від категорії користувача (технолог і оператор) реалізувати той чи інший набір функцій управління технологічним процесом. Впровадження цієї системи дозволило одержувати промислово повторювані структурно-досконалі зливки діаметром 150 мм, що задовольняють заданим вихідним критеріям якості.