Анотація до роботи:

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.

Публікації автора:

1. Оксанич А.П., Михальчук В.И. Бесконтактное измерение температуры расплава кремния с помощью пирометров на основе термоэлектронных модулей. // Вестник Национального техни-ческого университета «ХПИ». – Харьков: ХПИ. – 2002, Том 1, Выпуск № 6. - С. 10–13.

2. Михальчук В.И., Сидоренко С.Д. Применение многоволновых цветовых пирометров для определения температуры расплава в процессах выращивания монокристаллов кремния. // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. Збірник наукових праць. За результатами ІХ-науково-технічної конференції. - Хмельницький: 2002, Том 1, Выпуск № 9. - С. 108–111.

3. Оксанич А.П., Михальчук В.И. Влияние промежуточной среды на измерения температуры расплава в процессе выращивания монокристаллов кремния. // Радиоэлектроника и информатика. Научно-технический журнал. – Харьков: ХНУРЭ. – 2003, №1(22). – С. 18-20.

4. Михальчук В.И., Сидоренко С.Д., Сурков В.В. Многоволновой спектрометр-пирометр повышенной точности. // Вісник Технологічного Університету Поділля. – Хмельницький: 2003, Том 2, Выпуск № 3. - С. 194–197.

5. Мурашко А.Г., Михальчук В.И., Сурков В.В. Способ автоматизированного контроля температурных процессов при выращивании слитков монокристаллов кремния // Нові технології. Науковий вісник Інституту економіки та нових технологій. - Кременчук: ІЕНТ. – 2003, №1(2). - С. 28 – 30.

6. Мурашко А.Г., Михальчук В.И., Вашерук А.В. Определение оптимальных тепловых условий и температурных градиентов монокристаллов кремния большого диаметра. // Нові технології. Науковий вісник Інституту економіки та нових технологій. - Кременчук: ІЕНТ. – 2003, № 2(3).- С. 30 – 34.

16

7. Оксанич А.П., Михальчук В.И. Контроль температуры расплава в автоматизированных системах выращивания монокристаллов кремния методом Чохральского. // Нові технології. Науковий вісник Інституту економіки та нових технологій. - Кременчук: ІЕНТ. – 2004, № 1-2(4-5). - С. 87 – 90.