[發明專利]單晶硅直徑控制法及其設備

無效

• 申請號: 91102922.2
• 申請日: 1991-04-27
• 公開（公告）號: CN1056138A
• 公開（公告）日: 1991-11-13
• 發明（設計）人: 川島章潔;佐藤晨夫;大川登志男
• 申請（專利權）人: 日本鋼管株式會社
• 主分類號: C30B15/26
• 分類號: C30B15/26
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖掬昌,曹濟洪

1、單晶硅直徑的一種控制方法，用以按晶體提拉速度控制相對于坩堝轉動的提拉單晶的直徑，其特征在于，它包括下列步驟：

將光學裝置所測出的所述提拉單晶的直徑測定值與要求的直徑值進行比較，以確定偏蓋；

對所述偏蓋進行不完全微分PID處理，以計算單晶的提拉速度；然后

將所述單晶提拉速度作為指令加到提拉裝置上，將所述提拉單晶的直徑控制在所要求的直徑上。

2、根據權利要求1所述的單晶硅直徑控制法，其特征在于，所述偏差是用史密斯法處理而不用所述不完全微分PID處理法處理。

3、單晶硅直徑的一種控制設備，用以按晶體提拉速度控制相對于坩堝轉動的提拉單晶的直徑，其特征在于，所述設備包括：

晶體直徑輸入裝置，用以接收光學裝置所測出的所述單晶的直徑測定值;

不完全微分PID計算裝置，用以將直徑測定值與要求直徑值進行比較，以根據得出的偏差計算所述單晶的提拉速度;和

提拉速度輸出裝置，用以將所述晶體提拉速度作為指令加到提拉裝置上。

4、根據權利要求3所述的單晶硅直徑控制設備，其特征在于，用史密斯法計算裝置代替所述不完全微分PID計算裝置。

5、一種模型參數化法，其特征在于，它包括下列步驟：

按下列（Ⅰ）式所示的傳遞函數表示提拉單晶直徑值對晶體提拉速度的響應特性;

進行確定所述直徑測定值對所述單晶提拉速度階躍變化的響應的階躍響應試驗，以確定所述傳遞函數中的兩個模型參數V和L：

GP(S) = - (V)/(S²) ·e^-LS(1)

其中V＝響應速度

L＝停滯時間

S＝拉普拉斯變量

6、一種PID參數化法，其特征在于，用權利要求5所述的單晶硅模型借助于計算機模擬分別確定權利要求1和3所述的不完全微分PID處理計算中所使用的PID參數和權利要求2和4所述的史密斯法處理計算中所使用的史密斯法參數。