大直径直拉硅单晶等径的PID参数优化

详细信息   全文下载|推荐本文 |

• 出版年：2010
• 作者：姜舰；邓树军；戴小林；吴志强；朱秦发；刘冰
• 单位1：有研半导体材料股份有限公司
• 出生年：1982
• 学历：学士
• 职称：工程师
• 语种：中文
• 作者关键词：大直径；直拉；单晶直径；PID参数
• 起始页：945
• 总页数：5
• 经费资助：国家科技重大专项项目（2008ZX02401）资助
• 刊名：稀有金属
• 是否内版：否
• 刊频：双月刊
• 创刊时间：1977
• 主管单位：中国有色金属工业协会
• 主办单位：北京有色金属研究总院
• 主编：屠海令
• 地址：北京新街口外大街2号
• 邮编：100088
• 电子信箱：xxsf@grinm.com；rmchina@263.net
• 卷：34
• 期：6
• 期刊索取号：P755.06 709-1
• 数据库收录：中文核心期刊；冶金工业类核心期刊；SCOPUS数据库源期刊；美国化学文摘（CA）收录期刊；中国科技论文统计源期刊；中国科学引文数据库源期刊；中国物理学文献数据库源期刊
• 核心期刊：中文核心期刊；冶金工业类核心期刊

摘要

随着国内硅材料应用技术不断发展，在大直径单晶的直径生长控制方面除了在设备上采用更加先进的双CCD系统，同时也对单晶生长的直径PID提出了更加严格的要求，因此研究单晶生长的直径PID参数设置有着重要意义。以等径阶段PID参数设置为研究对象，采用晶体生长的实验方法研究了不同PID参数控制对晶体生长的影响，分析了不同参数的作用，最终获得了大直径CZ硅等径生长的优化PID控制参数。实验选用TDR-150型单晶炉，Φ700mm热场系统，一次性投入200kg多晶硅，拉制目标直径400mm的大直径硅单晶。从实验中可以分别得到4条晶体生长等径过程中直径波动曲线以及4张等径过程中实际拉速及晶体生长速率波动图。通过对比分析，实验确认了PID3个参数（P值比例增益，D值微分，I值积分）的合理取值范围及其作用效果：应使P值在系统具备较高灵敏度和稳定控制的平衡点；使D部分在系统频率特性的中频段，以改善系统的动态性能；而使I值在系统频率特性的较低频段，以提高系统的稳态性能，同时又能够作用于长期控制。