JS/T10152—91《集成电路主要工艺设备术语》选登

<正> 单晶炉 crystal growing furnace 以高温熔化方法由原材料制备或提纯单质或化合物半导体单晶锭的设备。 直拉单晶炉 Czochralski crystal puller 在适当的温度和工作气氛控制下,将特制的硅单晶籽晶与熔化于坩埚内的高纯多晶硅材料相接触,并在籽晶与坩埚的相对旋转中按一定速度垂直向上提拉籽晶,使硅熔体不断沿籽晶晶体取向结晶,直接拉制成单晶硅锭的设备。     

直拉单晶硅中埚跟比的精确计算研究

在直拉单晶硅生长过程中,埚跟比（即坩埚上升速度与晶体提拉速度的比值）的设置非常重要,它直接决定了液面位置的稳定性。其不但影响单晶硅成品的质量,而且不合理的埚跟比设置可能会在直拉单晶硅生长过程中出现变晶断苞,导致单晶生长失败。目前国内大多数光伏单晶硅生产商仅仅依靠人工经验来设置埚跟比,其准确性很难保证。采用体积元积分的方...     

基于模糊PID控制的晶圆精密磨削控制系统

根据晶圆自旋转磨削的特点,建立了基于模糊PID控制的精密磨削控制系统,该系统主要是通过模糊PID的方法调节磨削进给速度,以实现磨削时对磨削力的控制,并与普通模式进行了实验对比。实验结果表明,基于模糊PID控制算法的精磨磨削能够获得更稳定的磨削力和更高的磨削效率。     

旋转编码器在线速度检测控制中的应用

通过对盘绞式成缆机工作过程的分析,说明了对收线电机的控制要求,采用AT89C51单片机为控制核心,通过检测旋转编码器在单位时间内输出的脉冲数,与标准脉冲数进行比较,控制收线电机调速器的给定值,从而控制收线电机的旋转速度,实现了线缆的均匀走线速度控制。给出单片机与旋转编码器组成的闭环线速度控制系统的电路原理及主要控制程序的设计方法。其简洁的电路设计和典型的控制方法具有较高的参考价值。     

遗传算法在湿法刻蚀设备温度PID控制中的应用

在湿法刻蚀的工艺过程中,影响刻蚀速度和刻蚀效果的元素有很多,温度是其中一个关键因素,所以在湿法刻蚀设备研制中对温度精度的控制成为重要技术之一。使用基于遗传算法的PID控制方法来实现对温度的控制,进行仿真以及和传统PID控制比较,在实际应用中得到了很好的结果。     

布里奇曼法生长碲镉汞晶体的固液界面形态研究

文中综述了布里奇曼法及加速坩埚旋转技术的布里奇曼法生工碲镉汞晶体过程中固液界面形态的研究结果，简单讨论了固液界面形态对组分分布的影响，并将两种技术所得的组分分布结果进行了比较，在分析影响固液界面形态因素的基础上，认为加速坩埚旋转技术是目前改善固液界面形态的有效方法。     

基于模糊自适应PID的皮带运输速度控制系统

结合矿井皮带运输启动速度的调控特点,采用总线式监控方式,在分析皮带PLC控制的基础上,设计了一套皮带运输速度控制模糊自适应PID控制策略,通过调整参数实现速度控制的精确定位。比较常规的PID、模糊控制与模糊自适应PID的控制性能,得出模糊自适应PID具有较快的响应速度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对皮带系统速度的最佳控制。仿真结果表明模糊自适应PID控制技术能够有效地控制皮带运输的速度控制,极大地保证运输系统的安全。     

LEC法GaSb晶体生长数值模拟研究

采用有限元模拟软件对液封直拉(LEC)法生长锑化镓晶体过程进行计算机建模。模拟分析了晶体旋转、坩埚旋转及隔热屏等因素对GaSb固-液界面形貌的影响。结果表明,晶体旋转与坩埚旋转分别具有促使凸向熔体的固-液界面曲率减小及增大的作用,且同等转速条件下,坩埚旋转对固-液界面形貌影响更大。此外,减小放肩角度、去除炉体上部的隔热屏等措施,均具有使凸向熔体的固-液界面曲率降低的作用。而使用液封剂使凸向熔体的固-液界面曲率增大。坩埚在加热器中存在某一位置,使熔体内部轴向梯度最大。炉膛内氩气流速最剧烈部位为保温罩与拉晶杆间的区域,Ar气对流导致上炉膛温度提高,并降低熔体表面温度约8℃。     

基于DSP的正弦永磁同步电机位置控制系统设计

本文介绍了以TMS320LF2407为核心的PMSM伺服控制装置设计,包括永磁同步电机的矢量控制方法,以及DSP及旋转变压器——数字转换器电路的硬件设计和积分分离PID、M／T法测速的软件设计方法。实验结果表明,该伺服装置达到了较高的速度／位置响应速度和控制精度。     

基于PLC的模拟量闭环控制系统PID的实现

文章对模拟闭环控制系统的原理、变送器的选择方法及闭环控制系统主要性能指标进行了描述,介绍了PID控制器的数字化过程及PID指令向导生成PID程序的步骤,通过S7-200 SMART PLC编程实现该控制过程,并进行了参数整定,达到了控制效果。     

稳定提拉法晶体生长界面的装置和方法研究

为了解决传统提拉单晶体生长界面不稳定的难题,该文在传统全自动提拉单晶炉等径控制理论的基础上,通过原料补充装置,不断添加与晶体生长量相等的晶体原料至坩埚内,以稳定晶体生长液面的高度不变;再通过光学放大和电荷耦合器件（CCD）成像装置测量晶体实时直径的变化,以此变化率调整晶体旋转速度,最终使晶体生长界面始终维持在一个相对稳定的理想状态,从而保证晶体外形符合设定要求和内部品质的优良。     

InSb晶体生长固液界面控制技术研究

在固液界面控制方面,对Si等成熟半导体的研究较多,而对锑化铟(InSb)材料的研究极少。对InSb晶体等径段生长过程中晶体拉速、转速和坩埚转速对固液界面形状的影响进行了模拟分析以及实际的晶体生长实验。结果表明,这三个生长参数对固液界面形状的平稳控制具有一定的效果。获得了平稳固液界面控制方法,为后续生长更低位错密度、更均匀径向电学参数分布的InSb材料打下了基础。     

高压断路器三相永磁无刷直流电机机构控制算法研究

针对高压断路器三相永磁无刷直流电机机构,研究了不同控制策略下电机操动机构的运动特性.考虑高压断路器的分、合闸操作过程,建立了永磁无刷直流电机操动机构运动控制系统的仿真模型,采用数字式双闲环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,基于传统PID控制器、单神经元PID控制两种不同控制策略控制.通过对伺服控制系统的仿真分析得到了电机操动机构速度跟踪控制特性.结果表明,单神经元PID控制器能够较好的实现触头速度的跟踪控制,使其按理想运动特性曲线运动,是一种较理想、有效的控制方法.     

基于激光传感器的自主寻径智能车设计

设计了一种基于激光传感器的自主寻径智能模型车系统,以飞思卡尔公司16位单片机MC9S12XS128为核心控制器;系统采用激光传感器阵列检测路径信息,得到智能车与路径的横向偏差,采用比例控制算法控制舵机转向,并对直流驱动电机进行增量式PID闭环调节控制,从而实现智能模型车快速稳定地自主寻径行驶。     

Laser beam controls crystal growth

Synthetic crystals of inorganic materials are often grown by pulling a seed (small single crystal) of the material slowly from the melt. During pulling the crystal is rotated slowly around a vertical axis. With the Czochralsky method, as this is called, it is difficult to control the diameter of the growing crystal, and irregular variations in the diameter generally give rise to imperfections in the crystal structure. The Philips Research Laboratories at Aachen have now evolved a new method in which a laser beam is used to measure and control the diameter of the crystal automatically throughout its growth. This new method can be applied practically independently of crystal material, crucible form, etc. and crystal diameters can be kept constant to within 1 per cent.     

坩埚在线圈中位置对大直径SiC单晶温度场影响

利用Virtual Reactor模拟软件研究了大直径SiC晶体生长中坩埚在感应线圈内不同位置对坩埚内整体温度场、生长腔以及料源内温度场的影响。分析比较了生长腔内径向温度梯度以及轴向温度梯度的变化规律以及坩埚内部整体温度场的分布规律。以此为依据,优化了坩埚设计,获得了理想的适合大直径SiC单晶生长的温场,并成功生长出高...     

初始埚位对单晶少子寿命的影响

在KX260晶体生长系统上装备24英寸(1英寸=2.54 cm)热场,装料量为120 kg。采用5种不同的初始埚位(-50,-60,-70,-80,-90 mm),其他工艺参数相同的晶体生长工艺,拉制了5根200 mm、p型、晶向〈100〉、电阻率2Ω.cm的单晶硅棒。待硅棒冷却后,取片进行少子寿命和氧含量的测试,根据所得数据分析不同初始埚位对少子寿命的影响。由分析结果得出结论:随着初始埚位的提升,单晶硅棒少子寿命逐渐降低。结合实际生产利润及硅片品质需要,最后得到最适合晶体生长的初始埚位是-70 mm。     

自动加料单晶炉的设计与研究

由于传统的晶体生长设备不具备加料功能,在晶体生长过程中无法进行原料补充,所以最终的晶体尺寸通常受制于坩埚和设备大小。而更大尺寸的坩埚和设备成本高,这制约了大尺寸晶体的研究和发展。该文设计了一种自动加料系统,可根据已生长的晶体质量向坩埚内补充同等质量的原料,确保坩埚内固 液界面保持不变,从而实现小坩埚生长大尺寸晶体的目标,提高了设备利用率,节约了能源,降低了生产成本,促进了大尺寸晶体的发展。     

大尺寸碳化硅单晶生长环境研究

针对基于物理气相输运法的碳化硅(SiC)单晶生长系统,考虑对流换热的影响建立了传热与传质数学模型,并采用数值模拟的方法研究了其生长系统内的温度场与气相流场.研究表明:坩埚内温度、温度梯度以及加热效率随线圈匝间距与线圈直径的增加而逐渐降低.旋转坩埚可有效解决因线圈螺旋形状而导致的温度场不均匀性.通过不断调整线圈与坩埚之间的相对高度,可保证高品质晶体生长所需的最优温度场环境.此外,坩埚内径尺寸的增加,会加剧其内部自然对流效应.