Черкасов Н. М. М., «Металлургия», 1975. 296 с.
Рассмотрены электрооборудование и автоматизация основных кристаллизационных установок: бестигельной зонной плавки, горизонтальной зонной очистки, синтеза и направленной кристаллизации, выращивания кристаллов из расплава и эпитаксиальных слоев и интегральных микросхем из газовой фазы, применяемых в производстве полупроводниковых материалов. Кратко изложены основы процессов и рассмотрены вопросы расчета, конструирования-, наладки и эксплуатации электрических установок.
Предназначена для научных и инженерно-технических работников заводов, проектных организаций и научно-исследовательских институтов, занимающихся конструированием и эксплуатацией установок. Может быть полезна преподавателям электротехнических, металлургических и машиностроительных вузов, аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей. Ил. 135. Табл. 4. Список лит.: 82 назв.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК
ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
ГЛАВА I
АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ УСТАНОВОК ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
• 1. Основы теории зонной плавки ............... 9
2. Аппаратурно-технологические схемы установок....... 10
• 3. Технические требования к электроустановке ........ 15
-4. Конструкция отдельных узлов.............. 16
ГЛАВА II
\ /' ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК V ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
• 1. Установка для бестигельной зонной плавки арсенида галлия
с комбинированным нагревом.............., . 21
. 2. Индукционные высокочастотные установки для бестигельной
зонной плавки кремния .................. 35
/ ' г л А в A in
\/ ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОГО НАГРЕВА ' ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
-1. Конструкция электроннолучевых установок......... 48
Г Л А В А IV
СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И КОНСТРУКЦИИ ДАТЧИКОВ В УСТАНОВКАХ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
1. Автоматический контроль режима по отклонению сеточного
и анодного токов ..................... 51
2. Контроль по отклонению потребляемой от сети мощности Рс 50
3. Автоматический контроль высокочастотного напряжения индуктора лампового генератора ............... 62
4. Датчик тока индуктора .................. 63
5. Автоматический контроль активной мощности нагрузки ... 63
6. Автоматический контроль диаметра выращиваемого кристалла 65
7. Гамма-лучевой метод измерения диаметра слитка ...... 66
8. Телевизионное устройство для контроля диаметра стержня 70
ГЛАВА v
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ В УСТАНОВКАХ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
1. Автоматическое регулирование процессов высокочастотного нагрева ......................... 72
2. Управляющие воздействия в установках с ламповыми генераторами высокой частоты ............... 75
1* 3
3. Возмущающие воздействия и методы устранения их влияния 77
4. Требования к регуляторам мощности ламповых генераторов высокой частоты ..................... 78
5. Анализ^нримёняемых измерительных и регулирующих устройств . ."хч.................у' .... 80
6. Системы автоматического регулирования анодногя напряжения и напряжения, накала лампового генератора....... 81
7. Система регулирования напряжения силового анодного трэде-форматора........................ 89
8. Автоматическая стабилизация силы анодного тока с применением автотрансформаторного регулирования....... 90
9. Регулятор силы тока индуктора с применением магнитных усилителей . ...................... 92
10. Система стабилизации напряжения на индукторе...... 94
11. Выпрямитель с тиристорным управлением на первичной стороне анодного трансформатора .............. 102
12. Тиристорные регуляторы мощности............. 105
г л А в A vi
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ
1. Расчет мощности зоны расплава при комбинированном нагреве 112
2. Анализ условий формирования зоны расплава в слитке арсе-
нида галлия при комбинированном нагреве........ . 115
3. Расчет мощности зоны расплава при индукционной бестигельной зонной плавке кремния ................ 119
4. Теоретическое определение взаимосвязи поля температур и фронта кристаллизации в стержне кремния,......... 121
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК
для ПЛАВКИ в тиглях
ГЛАВА VII
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ
• 1. Горизонтальная направленная кристаллизация расплавов арсе-
нида галлия методом Бриджмена.............. 124
'2. Электрооборудование отечественных и зарубежных установок
для направленной кристаллизации............. 127
ГЛАВА VIII
УСТАНОВКИ ДЛЯ ЗОННОЙ ОЧИСТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЛОДОЧКЕ
»1. Зонная очистка кремния................... 135
•2. Зонная очистка германия................. 137
^3. Установка для получения монокристаллов германия и зонного выравнивания.................... 137
- 4. Индукционные установки для зонной очистки и гомогенизации
германия ......................... 139
»5. Электронно-радиационная печь для зонной плавки...... 140
-6. Схема электропитания электроннолучевой установки .".... 141 -7. Зонная очистка разлагающихся соединений в печах сопротивления и индукционных печах .f.............. 142
\
Г Л А В А IX
\ /ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫТЯГИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ V ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО
1. Краткое описание процесса................ 145
- 2. Аппаратурно-технологические схемы установок для выращива-
ния монокристаллов арсенида галлия............ 146
- 3. Применение метода Чохральского для выращивания моно-
кристаллов фосфида галлия ................ 151
•4. Установки для вытягивания монокристаллов кремния и германия по методу Чохральского.............. 152
-5. Электрооборудование отечественных и зарубежных установок для выращивания монокристаллов элементарных полупровод-Ников из расплава.................... 156
'6. Выбор методов нагрева в установках для вытягивания моно- ......-.-..
кристаллов из расплава.................. 160,
<7. Автоматизация процесса вытягивания кристаллов из расплава 164' i 8. Автоматический регулятор температуры печи" для-^выращивания монокристаллов германия............... 173
ГЛАВАХ
ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ
1. Установка для выращивания монокристаллической ленты германия.......................... 176
2. Печной агрегат установки для выращивания дендритных лент германия......................... 180
3. Электрические эффекты, используемые для управления формой фронта кристаллизации при выращивания .ленточных кристаллов ...............: .......... 184
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК
Г Л А В А XI
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫРАЩИВАНИЯ
ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ
И ФОСФИДА ГАЛЛИЯ
1. Краткая характеристика процесса выращивания эпитаксиаль-
ных пленок арсенида галлия из газовой фазы........,188
2. Методы выращивания эпитаксиальных пленок арсенида галлия из газовой фазы.................... 190
3. Методы выращивания эпитаксиальных пленок фосфида галлия
из газовой фазы ..................... 195
4. Выращивание пленок полупроводников методом жидкостной эпитаксии -........................ 197
Г Л А В А XII
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ
1. Вертикальная установка для выращивания эпитаксиальных пленок арсенида галлия из газовой фазы.......... 199
2. Установка американской фирмы IBM для выращивания эпитаксиальных пленок арсенида галлия из газовой фазы ... г 208
3. Вертикальная установка с высокочастотным индукционным нагревом ......................... 211
ГЛАВА XIII
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК КРЕМНИЯ И ГЕРМАНИЯ
1. Эпитаксиальный процесс выращивания пленок кремния и германия .......................... 212
'2. Схема горизонтальной установки для выращивания эпитаксиальных пленок кремния .................. 217
3. Индукционные установки типа «Слой»........... 219
4. Эпитаксиальные процессы получения интегральных микросхем 221
5. Автоматическое регулирование температуры при выращивании эпитаксиальных пленок кремния из газовой фазы....... 227
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И НЕКОТОРЫЕ ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
Г Л А" В А XIV
КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВОК И ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
1. Оценка особенностей кристаллизационных методов....... 231
2. Повышение эффективности процессов улучшением технологических условий кристаллизации.............. 236
3. Электромагнитное повышение устойчивости расплавленной зоны
4. Замена операции резки стержней вытягиванием с пьедестала 240 тончайших лент :.................... 247
5. Автоматизация процессов производства полупроводниковых материалов . ....................... 248
НАЛАДКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ГЛАВА XV
НАЛАДКА ДВУХ/КОНТУРНЫХ ЛАМПОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В Ы ГЛАВА XVI НАЛАДКА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ГЛАВА XVII
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ ПРИ НАЛАДКЕ
/
1. Измеритель радиопомех типа ИП ./............, 268
2 Электроизмерительный прибор типз/ТТ (тестер)...... . 271
3.' Осциллограф HI02 (МПО-2) . ./.............. 273
4. Электронный осциллограф ЭО-J'.............. 276
5. Ламповый вольтметр ВКС-75-'............... 277
г л А в'A xviii
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
П Р ИЛ О ЖЕ Н И Е .
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Список литературы ......."................. 292
Цена: 150руб.
