автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Построение систем управления и информационно-измерительных модулей высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния

На правах рукописи

ПАНОВ ПЕТР ИННОКЕНТЬЕВИЧ

ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО

КРЕМНИЯ

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (Машиностроение) 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2004

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Научно-исследовательский институт систем управления, волновых процессов и технологий» (НИИ СУВПТ) Министерства образования Российской Федерации и ФГУП «Красмашзавод» г. Красноярск

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Василенко Николай Васильевич

кандидат технических наук, профессор Гупалов Виктор Кириллович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лаптенок Валерий Дмитриевич

кандидат технических наук, Дегтерев Александр Степанович

Ведущая организация: ОАО «Корпорация Компомаш», г. Москва.

Защита состоится 24 декабря 2004 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета К212.046.01 в НИИ СУВПТ по адресу: 660028, г. Красноярск, ул. Баумана, 20в.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ СУВПТ

Ваш отзыв (2 экземпляра), заверенный гербовой печатью, просьба направлять по адресу: 660028, г. Красноярск, ул. Баумана 20в, ученому секретарю диссертационного совета Ереско СП.

Автореферат разослан 24 ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

СП. Ереско

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

' Актуальность работы. Отличительной особенностью современного этапа развития электронного машиностроения является решение вопросов нахождения рациональных соотношений между возрастающими требованиями к производительности оборудования производства электронной техники и качеству выпускаемой продукции, которые во многом зависят от используемых в оборудовании агрегатов, систем управления и информационно-измерительных модулей.

Ростовое оборудование для выращивания монокристаллического кремния с диаметром слитка до 300 мм в этом отношении является наиболее уязвимым, т.к. поддержание в камере остаточного давления менее отсутствие загрязнений расплава и выращиваемого

монокристалла, стабильность тепловых условий выращивания обеспечивается системами управления и информационно-измерительными модулями, которые должны быть связаны от ЭВМ.

Реализация Государственной программы «Кремний» по выращиванию особо чистого монокристаллического кремния по своим параметрам соответствующего международным стандартам SEMI и ASTM и конкурентоспособного на мировом рынке требует построения надежных систем управления и информационно-измерительных модулей для высокопроизводительного оборудования.

Поэтому задача, поставленная в диссертации, является своевременной и актуальной.

Цель работы. Разработка научных основ построения систем управления и информационно-измерительных модулей для высокопроизводительного оборудования по выращиванию монокристаллического кремния и внедрение их в практику производства.

Задачи исследований. Для реализации поставленной цели исследований необходимо выполнить следующий цикл обзорно-аналитических, теоретических, экспериментальных и патентно -лицензионных исследований:

1. Провести обзорно-аналитические исследования систем управления и информационно-измерительных модулей ростового оборудования для выращивания монокристаллического кремния.

2. Рассмотреть термодинамические процессы, происходящие при выращивании особо чистого монокристаллического кремния.

3. Создать научные основы построения систем управления и информационно-измерительных модулей.

4. Разработать опытный вариант высокопроизводительной автоматизированной ростовой установки для выращивания особо чистого монокристаллического кремния.

5. Провести испытания и выполнить анализ опытных данных, полученных на высокопроизводительном ростовом оборудовании.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе термодинамической теории, теории автоматического управления и теории измерений, теории надежности и теории производительности.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Рассмотрены параметры состояния системы расплав-кристалл, процессы зарождения и роста монокристаллов кремния, показано влияние условий выращивания на качество монокристаллического кремния с диаметром слитков до 300 мм.

2. Разработаны математические модели и алгоритмы управления высокопроизводительным ростовым оборудованием для выращивания монокристаллического кремния.

3. Предложен обобщенный критерий оценки качества высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния, включающий критерий качества по регулированию теплового режима формирования слитка, критерий качества слитка, связанный с плотностью дислокаций, критерий качества вакуумного откачного поста и критерии качества по стоимости изготовления и окупаемости.

4. Научно обоснованы структурные схемы информационно-измерительных модулей высокопроизводительного ростового оборудования.

5. Разработаны методы оптимизации технологического процесса выращивания монокристаллического кремния.

Практическая значимость.

1. Разработаны модули автоматического управления ростовым оборудованием для выращивания монокристаллического кремния.

2. Создана информационно-измерительная база ростового оборудования - датчики уровня, диаметра, пирометры.

3. Предложены технические решения перспективных модулей ростового оборудования.

4. Разработана высокопроизводительная автоматизированная ростовая установка для выращивания монокристаллического кремния.

5. Полученные опытные данные могут быть использованы при дальнейшем совершенствовании высокопроизводительного оборудования для выращивания особо чистого монокристаллического кремния.

Достоверность результатов. Достоверность проведенных теоретических исследований обеспечивается строгим математическим обоснованием предлагаемых подходов и методов, сравнением с теоретическими и экспериментальными данными, известными в литературе и полученными автором, а также государственной патентно-лицензионной экспертизой разработанных технических решений перспективных технологических модулей ростового оборудования для выращивания монокристаллического кремния.

Реализация и внедрение результатов работы. Теоретические и практические результаты работы внедрены на ОАО «КРАСЦВЕТМЕТ» и ФГУП «ГХК» при запуске в эксплуатацию ростовых установок «Кедр». А также используются в учебном процессе Московского государственного института электроники и математики (Технического университета), Сибирского государственного аэрокосмического университета (Сиб ГАУ) при чтении лекций и проведении семинарских занятий по специальности «Электронное машиностроение», в практике системного конструирования для производства материалов и приборов электронной техники в НИИ СУВПТ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели и алгоритмы управления высокопроизводительным ростовым оборудованием для выращивания монокристаллического кремния.

2. Научно-обоснованные структурные схемы информационно-измерительных модулей высокопроизводительного ростового оборудования.

3. Обобщенный критерий оценки качества высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния, включающий функциональные, экологические и экономические, локальные критерии.

4. Защищенные патентами РФ технические решения перспективных модулей ростового оборудования.

5. Результаты проведенных исследований по получению слитков особо чистого кремния на разработанном высокопроизводительном автоматизированном ростовом оборудовании.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях и семинарах:

- на международной конференции «Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении», г. Красноярск в 1994г;

- на научном семинаре кафедры «Конструирование машин и электронное машиностроение» Сиб ГАУ, г. Красноярск в 1999г;

- на научно-техническом семинаре НИИ СУВПТ Министерства образования РФ в 2000,2002,2004гт;

- на совместном НТС ФГУП «Красмашзавод» и НИИ СУВПТ в 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе получено пять патентов РФ.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка используемой литературы (125 наименований) и приложения. Общий объем работы составляет 215 страниц машинописного текста, из которых основная часть составляет 168 страниц и приложение 47 страниц, куда входят копии патентов, свидетельств и акты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной работы, определены цели и задачи, сформулирована научная новизна работы, её практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведены результаты обзорно-аналитических исследований в области систем управления и информационно-измерительных модулей высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния.

Дана классификация кристаллизационных процессов выращивания монокристаллического кремния.

Современное оборудование для выращивания монокристаллов полупроводников методом Чохральского должна обеспечить:

- поддержание в камере остаточного давления менее 1,3310 Па для случая проведения процесса выращивания в вакууме;

- отсутствие загрязнений расплава и выращиваемого монокристалла;

- стабильность тепловых условий выращивания монокристаллов (колебания температуры на фронте кристаллизации допускаются 0,1-0,2 °С);

- точность контроля температуры нагревателя ±0,1 °С;

высокую точность поддержания выбранных скоростей перемещения деталей установки (точность подъема тигля и заправки ±0,5%, скорости вращения штоков ±0,5%);

- отсутствие вибраций;

- возможность изменения основных параметров процесса. Рассмотрено несколько вариантов оборудования для получения

монокристаллического кремния, показаны особенности тепловых модулей оборудования.

При проведении процесса выращивания монокристалла по методу Чохральского оператор должен контролировать параметры процесса выращивания монокристаллов. Контролируемые параметры процесса выращивания монокристаллов и методы их измерения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Наименование параметра Условное обозначение Метод измерения

Температура тигля (нагревателя) Температура поверхности расплава (раздела расплав-кристалл) Т, Т2 Пирометр или термопара Пирометр

Температура водяного охлаждения печи на входе Температура водяного охлаждения на выходе Температура инертного газа на входе Температура инертного газа на выходе Т3 т4 т5 т6 Резистивный детектор температуры

Скорость вытягивания кристалла Скорость подъема тигля (или нагревателя) Частота вращения кристалла Частота вращения тигля V, у2 Я2 Тахометр постоянного тока

Подводимая мощность на нагревателе Р1 Преобразователь мощности

Перемещение кристалла в вертикальном направлении Вибрации п в Потенциометр Акселерометр

Для оперативного управления всеми контролируемыми параметрами процесса выращивания монокристаллов необходимо использовать ЭВМ.

Сигналы от датчиков, размещенных на установке выращивания монокристаллов, считываются и подаются на ЭВМ, которая анализирует полученную информацию и сравнивает с заданными значениями этих параметров. Отклонение параметра от заданного значения используется для автоматической корректировки выбранного параметра.

Программирование процесса выращивания монокристалла позволяет выращивать кристаллы с минимальным значением плотности дефектов и контролируемым диаметром слитка.

Интегральный критерий оценки качества изготовления монокристаллического кремния определяется из следующих положений.

При оценке уровня качества продукции обычно используют метод аналогов. При этом формируют цель такой оценки и выбирают соответствующую номенклатуру показателей качества. Затем выбирают аналог продукции - «базовый образец», имеющий одноименные показатели качества, и назначают метод сравнения значений показателей. Далее находят значения показателей качества рассматриваемой продукции и сравнивают их со значениями показателей качества аналога (базовыми значениями). По результатам сравнения принимают решение о достигнутом уровне качества продукции.

Интегральный критерий качества слитка определяется по формуле:

4*1

где к, - значения частных критериев качества изготовления слитка; а, - весовой коэффициент г-го частного (локального) критерия. Назначается экспертами из условия

При определении качества изготовления слитка были приняты во внимание следующие частные критерии:

к, - критерий качества по регулированию теплового режима формирования слитка.

где /И(Н - максимальные допустимые значения температур теплового режима; /„,,„ - минимальные допустимые значения температур теплового режима; / - реальная температура в определенный момент времени. к: - критерий качества слитка

где с1р - допускаемая плотность дислокаций в слитке; с1 - реальная плотность.

1>, = Ь

k¡ - критерий качества вакуумного откачного поста q

где q р - допускаемое значение потока моноокиси кремния в вакуумной камере; q - реальное значение.

к,4 - критерий качества по стоимости монокристалла

где ср_ допускаемая стоимость монокристалла; с - реальная стоимость.

k¡ - критерий качества по сроку окупаемости

где ор - допускаемый срок окупаемости ростовой установки; о - реальная окупаемость.

Интегральный критерий качества может быть определен как:

* =___.

а, а, а, а, а.

ÍCj К2 Kj ífj

где a¡, а.2, аз, 0L4, as-весовые коэффициенты, а в общем виде: 1

К = —— i-I «/

Постановку задачи оптимизации технологического процесса выращивания монокристаллического кремния можно представить следующим образом. Технологический процесс рассматривается как объект проектирования, на вход которого поступает вектор X(t) = (x¡(t), ..., x„(t)) входных переменных, а скалярный выход F характеризует качество технологического процесса. Требуется сформировать такой вектор управляющих воздействий R*(t) = (R¡* (t), ..., Rfv (t)), который минимизировал бы значение показателя F, т.е.

F(X(í),R*(D) = míaFk{X(t),R{¡)) •

KSJ)

Выходы h¡ (t), ..., hm (t) характеризуют состояние технологического процесса и индуцируют нежелательные режимы работы оборудования или выход контролируемых параметров технологического процесса за установленные пределы: hj(t)<bj,

где bj - требуемые или допустимые значения соответствующих параметров.

Таким образом, оптимизация технологического процесса при проектировании рассматривается как задача определения оптимального вектора управления Я* ф, минимизирующего целевую функцию Г (X0), Я 0)) при условии выполнения заданных ограничений.

Обзорно-аналитические исследования, выполненные по работам Блинова И. Г., Кожитова Л. В., Гупалова В. К., Вейника А. И., Салли И. В., Фалькевича Э. С, Василенко Н. В., Корячко В. П., Курейчика В. М, Норенкова И. П., Антамошкина А. Н., Дронова А. М., Минайчева В. Е., Волчкевича Л. И., Ковалева М. П., Кузнецова М. М., Камышнева Н. И., Мейера К., Кузнецова В. И., Немилова Н. Ф., Шемякина В. Е., Лодиза Р., Паркера Р., Морякова О. С, Нашельского А. Я., Николаева И. М, Масленникова П. Н., Лаврентьева К. А., Гингша А. Д., Розанова А. Н., Брахмана Т. Р., Коршунова Ю. М, Петренко А. И., Хога Э., Арора Я., Батищева Д. И., Рябова В. Т., Ермакова Е. С, Александровой А.Т., Деулина Е. А., Панфилова Ю. В., Карцева Е. А., Ковалева Л. К., Корнилова Р. В., Юрьевича В. И., Проникова А. С, Тищенко О. Ф., Киселева Л. Т., Коваленко А. П., Замчалова Ю. П., Ивашова Е. Н., и др. определили задачи дальнейших исследований и наметили пути решения поставленных задач.

Во второй главе рассмотрены термодинамические процессы при выращивании монокристаллического кремния.

Современное представление о процессе кристаллизации основывается на данных молекулярно-кинетической теории строения вещества и термодинамики равновесных и неравновесных процессов (физической кинетике).

Система кристалл-материнская фаза (жидкость или пар) представляет собой пространство, занимаемое атомами (молекулами), находящимися в постоянном движении и взаимодействии. При температуре плавления плоская граница кристалла с материнской фазой находится в динамическом равновесии. Это значит, что количество атомов, присоединяющихся к твердой фазе, равно количеству атомов, уходящих в материнскую фазу. Фазовое превращение (1-го рода) без создания границы раздела немыслимо.

Создание границы раздела и ее движение в сторону материнской фазы (либо в противоположную сторону - плавление или растворение) связано со скачком потенциальной энергии или работой перехода атомов из одной фазы в другую.

Работа образования границы раздела с поверхностью (я) определяется как

-Г =<7 5,

где - поверхностное натяжение или работа, необходимая для создания единицы поверхности.

При постоянном давлении свободная энергия каждой из фаз определяется из соотношения

где £//- внутренняя энергия фазы; Бг~ энтропия;

- та часть энергии, которой могут обмениваться различные

фазы.

В равновесии свободной энергии равно нулю (АГ=0). Фазовое превращение происходит так, что система переходит в состояние с меньшей свободной энергией, причем изменение свободной энергии, приходящейся на атом, определяется разностью химических потенциалов (ДрЛ При этом

<=ш.

Изменение свободной энергии при переходе атомов из материнской фазы в кристалл без изменения границы раздела, а только вследствие переохлаждения определяется как

где - переохлаждение;

Ь - теплота перехода. С учетом образования границы раздела в виде сферической оболочки (8)

где V- объем;

М- молекулярная масса; р - плотность.

Чтобы переход был термодинамически выгодным, радиус возникшего кристалла должен быть больше некоторого критического размера:

,2 МГ.

г* =-

р1ЛТ

Это и есть радиус критического зародыша, т.е. такого образования новой фазы, которая может находиться в равновесии с окружающей материнской фазой в переохлажденном состоянии. Следует обратить внимание на то, что при температуре плавления в равновесии могут находиться фазы только с плоской границей раздела

Искривление поверхности раздела жидкое-твердое вызывает сжатие холодным периферийным кольцом горячей сердцевины. При этом напряжения могут превысить предел упругости, и произойдет пластическая деформация. В результате пластической деформации может образоваться высокая плотность дислокаций.

При выращивании монокристаллов методом Чохральского распределение примесей определяется коэффициентом распределения примеси в твердой и жидкой фазе К. Если К>1, большая часть примеси остается в жидкой фазе, и наоборот. Можно было бы предположить, что канальная неоднородность, которая наблюдается в кристаллах, выращиваемых в направлении определяется разным переохлаждением в различных частях фронта кристаллизации и, следовательно, К должно изменяться от одной точки поверхности к другой. Можно привести следующие основные положения, на основании которых следует сделать вывод о причинах возникновения канальной неоднородности:

1. Канальная неоднородность возникает только в том случае, когда кристалл выращивается в направлении и на фронт кристаллизации выходит грань.

2. Грань на фронте кристаллизации возникает чаще всего тогда, когда он выпуклый в сторону расплава.

3. Граница зоны канальной неоднородности с остальной частью кристалла - часто довольно четкая.

4. Канальная неоднородность зависит от скорости выращивания монокристалла.

5. Канальная неоднородность встречается на выпуклых и плоских участках фронта кристаллизации, но только там, где на поверхность может выйти плоскость.

Эти особенности возникновения канальной неоднородности, по нашему мнению, можно объяснить, исходя из закономерностей роста кристалла.

При небольшой скорости выращивания двумерные зародыши образуются сильно нагретыми, и количество примеси, переходящей из жидкости в кристалл, здесь резко отличается от остальной части поверхности. «Стержень» канальной неоднородности всегда состоит из плоских участков грани, которая обладает наибольшей адсорбционной способностью. Там, где эта грань выходит на поверхность, всегда имеется канальная неоднородность. Чем большую часть поверхности занимает «плоскость ожидания», т.е. максимальная поверхность, которая вырастает (тангенциально) до образования на ней двумерного зародыша, тем больше ширина стержня канальной неоднородности.

Как следует из теории, форма и скорость роста кристалла при прочих равных условиях определяются соотношением температуры жидкости и температуры кристалла (фронта кристаллизации) для метода Чохральского.

Контроль, соответствующий подбор и поддержание оптимального режима позволяет в значительной степени улучшить процесс производства и интенсифицировать его. Те же теоретические данные показывают, что контроль температуры и парциальных давлений должен быть достаточно точным, ибо доводка до оптимальности и устранение различных причин нарушения совершенства монокристаллов требуют получения информации с точностью, например, для температуры 0,1°С. Такого рода данные позволили бы рассчитать и автоматизировать процесс выращивания. К сожалению, таких прямых методов точного определения температуры и парциального давления на фронте кристаллизации, которые уже сейчас можно применить в производстве, еще нет. Поэтому главная задача исследований в области выращивания монокристаллов -получение косвенных данных, по которым можно было бы судить о распределении температуры и парциального давления на фронте кристаллизации.

В третьей главе показаны модули управления процессом выращивания монокристаллического кремния. Ростовое оборудование развивалось параллельно разработкам новых типов электронных приборов и новых технологий. В своем развитии оно прошло путь от производства оборудования для выполнения отдельных операций технологического процесса изготовления изделий электронной техники до производства сложнейших автоматизированных комплексов, на базе которых формировались и создавались гибкие автоматизированные производственные системы самого различного назначения.

Создание современного ростового оборудования и гибких автоматизированных производственных систем осуществляется параллельно с внедрением новых технологических процессов, а в отдельных случаях именно это оборудование определяет дальнейшую разработку технологии.

Развитие автоматизации производственных систем по выращиванию монокристаллического кремния включало несколько этапов.

Первый этап - создание и применение агрегативных автоматов, поточных и автоматических линий. Автоматизация управления ростовым оборудованием на этом этапе в основном осуществлялась путем использования в конструкциях машин жестких программ.

Второй этап - создание и использование с программным управлением, способного достаточно быстро перестраиваться на выпуск новых изделий. Третий этап - использование комплексов оборудования и создания на их основе участков и линий, управляемых от ЭВМ.

Четвертый этап - создание и использование перепрограммируемых промышленных роботов для выполнения многочисленных операций по перемещению в пространстве производимых монокристаллов. Пятый этап - развитие всех видов систем автоматического управления (САУ), создание мощного программного аппарата и прикладных программ.

Шестой этап - создание и применение автоматизированных систем технологической подготовки (АСТПП) и систем автоматизированного проектирования (САПР).

В производстве монокристаллического кремния около 40 % затрат приходится на измерительные и контрольные операции. В состав ростовых установок входят информационно-измерительные модули (НИМ), обеспечивающие необходимое качество измерения, контроля и регулирования параметров технологических процессов.

Основным элементом любого информационно-измерительного модуля являются датчики различных физических величин. От их метрологических и эксплуатационных параметров в значительной мере зависит точность контроля и поддержания на заданном уровне всей совокупности технологических параметров, влияющих на качество выпускаемых слитков.

Установление точных аналитических зависимостей между каждым из показателей качества датчиков и его суммарной стоимостью требует проведения большого объема исследований и не всегда осуществимо. В связи с этим на практике используется обобщенная математическая модель «стоимость - точность»:

- постоянные, которые для каждого типа датчиков имеют свои значения; у - основная приведенная погрешность датчика.

В датчиках, построенных по схеме последовательного преобразования, измеряемая физическая величина поступает на вход первого измерительного преобразователя, называемого первичным; выходной сигнал первичного преобразователя является входным для второго измерительного преобразователя, и т.д. В каждом измерительном преобразователе используется какая-либо конкретная физическая закономерность, связывающая входную и выходную величину строгой функциональной зависимостью. Чувствительность S такого датчика

определяется произведением чувствительности всех входящих в него преобразователей:

Б = 81Х82Х...81Х...8„.1Х8п =

Типичным датчиком с параллельным включением преобразователей является датчик сил (массы), состоящий из упругого чувствительного элемента в виде балки консольного типа. На верхнюю и нижнюю поверхности балки наклеены идентичные по параметрам тензорезисторы, соединенные в мостовую измерительную схему.

В тех случаях, когда допустимая погрешность измерения неэлектрической величины не должна превосходить 0,05 - 0,25 %, применяют датчики уравновешивающего преобразования. В отличие от ранее рассмотренных схем в этом датчике имеются две цепи преобразования:

1) прямого преобразования, куда входят последовательно включенные преобразователи с чувствительностями.

2) обратного преобразования, которая включает в себя" обратный преобразователь с чувствительностью [3 и может состоять из нескольких измерительных преобразователей, охватывая любое число преобразователей, находящихся в цепи прямого преобразования.

Функция преобразования датчика с уравновешивающим преобразованием имеет вид

где У и X - координаты; Бпр = Б^+^+г ... З^^ц- чувствительность цепи прямого преобразования, не охваченной цепью обратного преобразования; 8 о , - чувствительность цепи прямого преобразования, охваченной цепью обратного преобразования.

Погрешность такого датчика можно представить в виде

где у - погрешность цепи прямого преобразования; - погрешность цепи обратного преобразования.

На основе теоретических положений, разработанных Рябовым В. Т., Ермаковым Е. С, Кузнецовым М. Н., Карцевым Е. А., Корниловым Р. В. разработаны системы управления процессом выращивания монокристаллического кремния,

а также информационно-измерительные модули

высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния - пирометры, датчики уровня и диаметра.

Работа пирометра основана на принципе многоволновой пирометрии и заключается в следующем. С помощью спектрометра, являющегося частью пирометра, излучения объекта, температура которого подлежит определению, разлагается в спектр, который считается фотодиодной линейкой. Т.е. фактически считается кривая Планка Е (к), характеризующая зависимость излучаемой телом энергии от длины волны, умноженная на функцию излучательной способности объекта (£ X) (к - длина волны) и на функцию спектральной чувствительности фотоприемника. Известно, что изменение температуры приводит к смещению и изменению масштаба кривой Планка. В бихроматических пирометрах, например, берется всего два отсчета кривой Планка и по их отношению вычисляется смещение кривой, а по нему - температура. В многоволновой пирометрии используется гораздо больше информации — в нашем случае, например - 32 отсчета. Для температуры диапазона 1400 -1500°С с шагом в один градус рассчитывают кривые Планка, корректируются в соответствии с излучательной способностью кремния и спектральной чувствительностью приемника и записываются в память процессора. В процессе работы измеренная кривая Планка Е (X) сравнивается по методу наименьших квадратов со всеми, хранящимися в памяти, и измеренной считается температура, для которой рассчитана наиболее близкая кривая.

Оптическая схема пирометра представлена на рис. 1.

Рис.1. Оптическая схема пирометра многоволнового контроля температуры поверхности расплава: 1 - качающееся зеркало, 2 - объектив, 3 - диафрагма, 4 - объектив коллимирующий, 5 - дифракционная решетка, 6 - объектив, 7 -фотодиодная линейка, 8 - тигель с расплавом.

Принцип работы датчика уровня - триангуляционный. Схема, реализующая этот метод, представлена на рис.2. Осветитель 1 направляет

на поверхность 2 пучок света, образующий на ней узкую полоску, перпендикулярную плоскости чертежа. Отраженный поверхностью свет фокусируется объективом 3 на фотосчитывающее устройство 4, измеряющее координату светового пятна. Если отражающая поверхность переместилась, как показано на рисунке, световое пятно также переместится по фотосчитывателю ввиду непараллельности оптической оси объектива и направления перемещения поверхности.

Рис.2. Оптическая схема работы датчика уровня: 1- осветитель, 2 - поверхность расплава, 3 - объектив приемника,

4 - фотосчитывающее устройство Работа датчика диаметра основана на следующем принципе. Зона мениска выращиваемого кристалла обладает повышенной яркостью при наблюдении ее в направлении мениск - иллюминатор, определяемому конфигурацией ростовой установки (рис.3). Это связано с тем, что вогнутая поверхность мениска фокусирует спонтанное излучение расплавленного кремния в соответствующем направлении.

Световой поток, отраженный и излучаемый зоной мениска, с помощью объектива 1 проецируется на фотодиодную линейку 2, ориентированную по линии, пересекающей ось ростовой установки. Таким образом, сама линейка, имеющая поперечный размер 0,15 мм, вырезает необходимое сечение светового потока.

Рис.3. Оптическая схема работы датчика диаметра: 1- объектив, 2 - фотодиодная линейка

В четвертой главе дано описание высокопроизводительной автоматизированной ростовой установки «Кедр» для выращивания монокристаллического кремния (рис.4).

Рис.4. Ростовая установка «Кедр» для выращивания монокристаллов

кремния

Выполнен анализ опытных данных, полученных на этой установке. Графики полученных зависимостей приведены на рис. 5 ... 12.

д«ш| пю Пмма [Д|—Ц| чмстмл* (вгш

Рис.5. График контроля диаметра кристалла

Арш* лммм Лпвп 10 Ое( (Шссв »растаял* (вЯИ

Рис.6. График контроля массы кристалла

Рис.8. График контроля мощности подводимой на нагреватель

Рис.12. График контроля мощности подводимой на нагреватель при электропитании от источника применяемого на прежних моделях

установок.

Даны описания устройств для выращивания полупроводникового кремния, защищенные патентами Российской Федерации и позволяющие повысить качество получаемых кристаллов кремния за счет снижения плотности дислокаций в монокристалле.

В приложении 1 к диссертации представлены акт внедрения результатов диссертационной работы.

В приложении 2 - копии патентов Российской Федерации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенные обзорно-аналитические исследования систем управления и информационно-измерительных модулей ростового оборудования для выращивания монокристаллического кремния показали, что в настоящее время отсутствуют надежные отечественные системы и модули для выращивания кристаллов диаметром до 300 мм.

2. Исследованные термодинамические процессы, происходящие при выращивании особо чистого монокристаллического кремния диаметром до 300 мм показали, что искривление поверхности раздела расплав-кристалл вызывает сжатие холодным периферийным кольцом горячей сердцевины. В результате пластической деформации образуется высокая плотность дислокаций. Приведены основные положения, на основании которых сделаны выводы о причинах возникновения канальной неоднородности.

3. Разработанные математические модели и алгоритмы управления высокопроизводительным ростовым оборудованием для выращивания монокристаллического кремния позволили разработать модули автоматического управления оборудованием для диаметра кристаллов 300 мм.

4. Научно-обоснованные структурные схемы информационно-измерительных модулей обеспечили создание надежной информационно-измерительной базы ростового оборудования: датчиков уровня, диаметра, пирометров.

5. Предложенный обобщенный критерий оценки качества высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния, включающий критерий качества по

регулированию теплового режима формирования слитка, связанный с плотностью дислокаций, критерий качества вакуумного откачного поста и критерии качества по стоимости изготовления и окупаемости позволяет перейти к автоматизированной системе проектирования оборудования, модулей управления и информационно-измерительных модулей.

6. Предложенные технические решения устройств для выращивания монокристаллического кремния, защищенные патентами Российской Федерации, обеспечивают возможность проектирования и создания устройств ростового оборудования, позволяющих повысить качество получаемого кремния за счет снижения плотности дислокаций в монокристалле.

7. Основным результатом диссертационной работы можно считать разработку на основании выполненных автором исследований, изготовление и передачу в эксплуатацию современной, конкурентоспособной отечественной ростовой установки «Кедр» оснащенной системой управления, информационно-измерительным модулем и базовой программой автоматического управления ростом кристалла диаметром до 300 мм.

Агрегаты ростовой установки «Кедр» позволяют с минимальными изменениями перейти на изготовление установок для выращивания монокристаллов диаметром 300 мм.

Основные положения и результаты диссертационной работы представлены в следующих работах автора:

1. Терехин Н.А., Панов П.И. Разработка технологии получения поликристаллического кремния на базе установок нового поколения большой единичной мощности. Материалы международной научно-практической конференции «Сибирский аэрокосмический салон», часть II, Красноярск, Изд. САА, 2001 г., с 232 - 234.

2. Терехин Н.А., Гордеев В.И., Панов П.И. Проект создания технологического модуля для производства монокристаллического кремния диаметром 150 - 200 мм. Тезисы докладов совещания по росту кристаллов, пленок и дефектам структуры кремния «Кремний 2002», Новосибирск, ИФП СО РАН, с. 183.

3. Терехин Н.А., Панов П.И. ГП КМЗ по созданию оборудования производства полупроводникового кремния. Материалы 2ой Всероссийской научно-практической конференции с участием международных специалистов «Достижения науки и техники — развитию Сибирских регионов», часть III, Красноярск, КГТУ, 2003 г., с. 107 - 109.

4. Шабанов В.Ф., Владимиров В.М., Терехин Н.А., Панов П.И. и др. Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) для определения удельного электрического сопротивления (УЭС) в пластинах кремния 4х зондовым методом. Сборник тезисов конференции «Кремний 2004», Иркутск, Изд. Институт географии СО РАН, 2004 г., с. 225.

5. Муравицкий С.А., Шагаров Б.А., Терехин Н.А., Панов П.И. и др. Результаты испытаний установки водородного восстановления «Водород» с верхним токоподводом. Сборник тезисов конференции «Кремний 2004», Иркутск, Изд. Институт географии СО РАН, 2004 г., с. 58.

6. Бушуев В.М., Терехин НА, Панов П.И. Тепловой узел из углерод-углерод композиционного материала для ростовой установки. Сборник тезисов конференции «Кремний 2004», Иркутск, Изд. Институт географии СО РАН, 2004 г., с. 67.

7. Гордеев В.И., Терехин Н.А., Панов П.И. Создание нового поколения отечественных ростовых установок и отработка режимов автоматического управления выращивания монокристаллов кремния. Сборник тезисов конференции «Кремний 2004», Иркутск, Изд. Институт географии СО РАН, 2004 г., с. 69.

8. Шагаров Б.А., Терехин Н.А., Панов П.И. Технологические особенности выращивания МКК на установке «Кедр» (производство «Красмаш»). Сборник тезисов конференции «Кремний 2004», Иркутск, Изд. Институт географии СО РАН, 2004 г., с. 86.

9. Гельгафт Ю.М., Петров СИ., Панов П.И. и др. Патент №2052547 на изобретение «Устройство для выращивания монокристаллов кремния». РОСПАТЕНТ, зарегистрирован 20 января 1996 г.

10. Кочергина, Л.Ф., Китаев А.Я., Панов П.И. и др. Патент на изобретение №2095494 «Установка для получения стержней поликристаллического кремния» РОСПАТЕНТ, зарегистрирован 10 ноября 1997 г.

11. Жарков Л.И., Гупалов К.В., Кутаков В.В., Панов П.И. и др. Патент на изобретение № 2205090 «Линия для литья под низким давлением, установка для литья под низким давлением и манипулятор для перемещения отливок». РОСПАТЕНТ, зарегистрирован 27 мая 2003 г.

12. Гупалов В.К., Панов П.И., Петров СИ. и др. Патент на изобретение №22055905 «Установка для получения стержней поликристаллического кремния». РОСПАТЕНТ, зарегистрирован 10 июля 2003 г.

13. Гупалов В.К., Панов П.И., Харченко В.А. и др. Патент на изобретение №2224715 «Установка для получения поликристаллического кремния». РОСПАТЕНТ, зарегистрирован 27 февраля 2004 г.

14. Н.В. Василенко, В.К. Гупалов, Е.Н. Ивашов, П.И. Панов, Н.А. Терехин. Методология создания высокопроизводительного автоматизированного оборудования для выращивания особо чистого кремния. Вестник ассоциации выпускников КГТУ. Выпуск 10. Красноярск, ИПЦ КГТУ, 2004 г., с. 130 - 157.

Панов Петр Иннокентьевич Построение систем управления и информационно-измерительных модулей высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния

Автореферат

Формат 60x84/16

Уч. изд.л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ №7

Отпечатано в НИИ СУВПТ 660028, г. Красноярск, ул. Баумана, 20В

, -Cil

ВВЕДЕНИЕ.

1. РОСТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ.

1.1 Классификация кристаллизационных процессов выращивания монокристаллического кремния.

1.2 Агрегаты и модули оборудования для выращивания монокристаллического кремния методом Чохральского.

1.3 Особенности тепловых модулей оборудования для выращивания монокристаллического кремния.

1.4 Модули управления процессом выращивания монокристаллического кремния.

1.5 Методы оптимизации технологического процесса выращивания монокристаллического кремния.

Постановка задачи исследования.

2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ.

2.1 Параметры состояния системы расплав-кристалл.

2.2 Зарождение и рост монокристаллов кремния.

2.3 Влияние условий выращивания на качество монокристаллического кремния.

Выводы.

3. МОДУЛИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ.

3.1 Модули автоматического управления ростовым оборудованием.

3.2 Датчики в модулях управления процессом выращивания монокристаллического кремния.

3.3 Устройство и работа пирометра.

3.4 Устройство и работа датчика уровня.

3.5 Датчик диаметра.

Выводы.

4. ПОЛУЧЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ НА ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОМ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ОБОРУДОВАНИИ.

4.1. Высокопроизводительная автоматизированная ростовая установка для выращивания монокристаллического кремния.

4.2. Анализ опытных данных, полученных на высокопроизводительном ростовом оборудовании.

Выводы.

Развитию микроэлектроники в СССР уделяли необходимое внимание лишь до 1985 года. К тому времени отставание от США составляло 1,5-2 года. С 1986 года объемы финансирования НИОКР стали резко сокращаться что, естественно, повлекло прогрессирующее отставание от ведущих стран, таких как США и Япония. В то же время там, где электроника усиленно поддерживается государством, например в Китае, наблюдается совершенно иная ситуация. КНР ставит задачу через пять лет стать мировым лидером по производству интегральных схем, а в дальнейшем - и законодателем в области разработок. Правительство этой страны постоянно поддерживает национальный приоритет электроники в исследовательских центрах. Естественно, электроника выступает в роли локомотива научно-технической революции и выводит другие отрасли на все новые и новые рубежи.

На развитие производства и повышение конкурентоспособности электронной техники направлены усилия правительств всех передовых индустриальных стран - США, Японии, Германии, Англии, Франции, Китая, Южной Кореи, Тайваня. Это не удивительно, поскольку 1 доллар вложений в электронику превращается в 100 долларов в конечном продукте. Один килограмм изделий микроэлектроники по стоимости эквивалентен 110 тоннам нефти. Уровень рентабельности данной отрасли - 40%; среднемировой срок окупаемости вложений - 2-3 года; а темпы ее роста в 3 раза выше темпов роста ВВП. Одно рабочее место в электронике дает четыре рабочих места в других отраслях.

В России имеются определенные научно-технические заделы, благодаря которым наши ученые и разработчики способны решить задачу создания новейших производств микроэлектроники, в том числе по производству монокристаллов кремния. Но для этого нужна государственная поддержка.

Реализация Государственной программы «Кремний» по выращиванию особо чистого монокристаллического кремния по своим параметрам соответствующего международным стандартам SEMI и ASTM и конкурентоспособного на мировом рынке требует построения надежных систем управления и информационно-измерительных модулей для высокопроизводительного оборудования.

Целью данной работы является разработка научных основ построения систем управления и информационно-измерительных модулей для высокопроизводительного оборудования по выращиванию монокристаллического кремния и внедрение их в практику производства.

Для реализации поставленной цели исследований необходимо выполнить следующий цикл обзорно-аналитических, теоретических, экспериментальных и патентно-лицензионных исследований:

1. Провести обзорно-аналитические исследования систем управления и информационно-измерительных модулей ростового оборудования для выращивания монокристаллического кремния.

2. Рассмотреть термодинамические процессы, происходящие при выращивании особо чистого монокристаллического кремния.

3. Создать научные основы построения систем управления и информационно-измерительных модулей.

4. Разработать опытный вариант высокопроизводительной автоматизированной ростовой установки для выращивания особо чистого монокристаллического кремния.

5. Провести испытания и выполнить анализ опытных данных, полученных на высокопроизводительном ростовом оборудовании

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели и алгоритмы управления высокопроизводительным ростовым оборудованием для выращивания монокристаллического кремния.

2. Научно-обоснованные структурные схемы информационно-измерительных модулей высокопроизводительного ростового оборудования.

3. Обобщенный критерий оценки качества высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния, включающий функциональные, экологические и экономические, локальные критерии.

4. Защищенные патентами РФ технические решения перспективных модулей ростового оборудования.

5. Результаты проведенных исследований по получению слитков особо чистого кремния на разработанном высокопроизводительном автоматизированном ростовом оборудовании.

Выводы.

На основании проведенных исследований разработана, изготовлена, испытана и передается в действующее производство российская ростовая установка «Кедр». Установка оснащена современной системой управления с информационно-измерительным модулем и базовой программой автоматического управления ростом кристалла диаметром до 250 мм.

Установка конкурентоспособна с образцами ведущих мировых производителей аналогичного оборудования (Кауех, Leubold).

Агрегаты ростовой установки «Кедр» позволяют с минимальными изменениями перейти на изготовление установок для выращивания монокристаллов диаметром 300 мм и более.

По результатам проведенных исследований и патентно-лицензионной работы получен ряд патентов и поданы на рассмотрение заявки на изобретения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В настоящее время отсутствуют надежные отечественные системы и модули для выращивания монокристаллов диаметром 200 - 300 мм.

2. Искривление поверхности раздела расплав - кристалл вызывает сжатие холодным периферийным кольцом горячей сердцевины растущего кристалла - образуется высокая плотность дислокаций.

Вопрос получения бездислокационных кристаллов решается комплексно:

- создание информационно-измерительного модуля включающего пирометр температуры поверхности расплава для контроля и поддерживания температуры зоны кристаллизации в требуемом диапазоне;

- разработка теплового узла, обеспечивающего необходимые тепловые условия для роста бездислокационного кристалла;

- обеспечение вогнутого в сторону расплава с малым радиусом кривизны фронта кристаллизации.

3. Разработанные математические модели и алгоритмы управления позволили создать модули автоматического управления ростовых установок для диаметра кристалла 300 мм и более.

4. Научно обоснованные структурные схемы информационно-измерительных модулей обеспечили создание надежной информационно-измерительной базы ростового оборудования. Разработана и внедрена система датчиков, обеспечивающая контроль и управление технологическим процессом роста монокристалла включающая:

- датчик контроля диаметра кристалла;

- датчики контроля температуры нагревателя и расплава;

- датчик контроля уровня расплава;

- датчик позиционирования затравки;

- датчик отрыва - касания затравки расплава.

5. Предложенный обобщенный критерий оценки качества МКК и соответственно ростового оборудования позволяет перейти к автоматизированному проектированию информационно-измерительных модулей и модулей управления.

Полученная система датчиков, приводов объединенных управляющим модулем обеспечила четкое повторение от плавки к плавке требуемых тепловых режимов от начала затравливания монокристалла кремния до завершения выращивания - это поддержание уровня расплава относительно нагревателя в пределах 0,1 мм от заданной величины, сотые доли миллиметра при управлении скоростью выращивания кристалла, контроль и поддержание температуры нагревателя с допуском ± 0,1 °С от заданного графика. Отображение этих величин на мониторе оператора и инженерной станции технолога, документирование всех параметров процесса с записью в архив плавки.

6. В итоге проведенных исследований и проектных работ изготовлена современная, перспективная, конкурентоспособная отечественная ростовая установка «Кедр».

На основании полученных зависимостей параметров технологического процесса разработано базовое программное обеспечение для управления ростом МКК.

Вариант изготовленной установочной серии ростовых установок «Кедр» предназначен для выращивания кристаллов диаметром до 250 мм, с тем, чтобы максимально ускорить внедрение установок в действующие производства с имеющейся технологической линейкой оборудования по обработке кристаллов и пластин. Но агрегаты установки позволяют с минимальными изменениями перейти на изготовление установок для выращивания монокристаллов диаметром 300 мм и более.

По результатам проведенных исследований и патентно-лицензионной работы получен ряд патентов и поданы на рассмотрение заявки на изобретения.

1. Блинов И.Г. Кожитов Л.В. Оборудование полупроводникового производства М.: Машиностроение , 1986 - 264 е., ил.

2. Бузунов А.И., Калугин А.Я. и др. АС СССр № 1773955 «Способ получения монокристаллов кремния». Опубл. 07.11.92. // Б.И. ; 41.

3. Кочергина Л.Ф., Колмаков В.А. и др. Патент РФ № 2095494 «Установка для получения стержней поликристаллического кремния». Опубл. 10.11.97 // Б.И. № 31.

4. Гупалов В.К. и др. Патент РФ № 2205905 «Установка для получения стержней поликристаллического кремния». Опубл. 10.06.03 // Б.И. № 16.

5. Бузунов А.И. и др. Патент РФ № 2052547 «Устройство для выращивания монокристаллического кремния». Опубл. 20.01.96. // Б.И. № 2.

6. Кочергина Л.Ф., Куценогий Л.К., Петров С.И. Патент РФ №2088702 «Устройство для выращивания кристаллов из расплава». Опубл. 27.08.97. // Б.И. № 24.

7. Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов / В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков. — М.: Энергоатомиздат, 1987.-400 е., ил.

8. Антамошкин А.Н. и др. Системный анализ: Проектирование, оптимизация и приложения: Учебное пособие. В 2-х томах. Том 1. -Красноярск: Сибирская аэрокосмическая академия, 1996. 206 е., ил.

9. Антамошкин А.Н. и др. Системный анализ: Проектирование, оптимизация и приложения: Учебное пособие. В 2-х томах. Том 2. -Красноярск: Сибирская аэрокосмическая академия, 1996. 290 е., ил.

10. Вейник А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. -Москва 1965 г.: Металлургия.

11. Саяли И.В., Фалькевич Э.С. Производство полупроводникового кремния. Издательство «Металургия», 1970, с 152.

12. Аброян И.А., Андронов А.П., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. М.: Высшая школа, 1984. 320 с.

13. Андреев В.М., Долгинов Л.М., Третьяков Д.Н. Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов. М.: Советское радио, 1975.

14. Барил М.А., Самойликов В.К. Газовые системы оборудования производства полупроводниковых приборов и интегральных схем. М.: Энергия, 1978. 112 с.

15. Бочкин О.И., Брук В.А., Никифорова-Денисова С.Н. Механическая обработка полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1977. 149 с.

16. Булкин А.Д., Якивчик Н.И. Технология и оборудование производства силовых полупроводниковых приборов. М.: Энергоатомиздат, 1984. 225 с.

17. Вакуумные сильноточные плазменные устройства и их применение в технологическом оборудовании микроэлектроники /И.Г. Блинов, A.M. Дронов, В.Е. Минайчев и др. М.: Электроника, вып. 7 и 8, 1974, 159 с.

18. Волчкевич Л.И., Ковалев М.П., Кузнецов М.М. Комплексная автоматизация производства. М.: Машиностроение, 1983. 269 с.

19. Ермаков Е.С. Роботы манипуляторы электронной техники. М.: Высшая школа, 1983. 96 с.

20. Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. М.: Связь, 1975. 275 с.

21. Иванов А. А. Проектирование систем автоматического манипулирования миниатюрными изделиями. М.: Машиностроение, 1981. 271 с.

22. Камышный Н.И. Автоматизация загрузки станков. М.: Машиностроение, 1977. 288 с.

23. Киреев В.Ю., Данилин Б.С., Кузнецов В.И. Плазмохимическое и ионно-химическое травление микроструктур. М.: Радио и связь, 1983. 126 с.

24. Китайгородский Ю.И., Яхимович Д.Ф. Инженерный расчет ультразвуковых колебательных систем. М.: Машиностроение, 1982. 56 с.

25. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. М.: Машиностроение, 1983. 375 с.

26. Мейер К. Физико-химическая кристаллография. М.: Металлургия, 1972 г.-480 е., ил.

27. Кривандин В.А., Филимонов Ю.Л. Теория конструкции и расчеты металлургических печей. Т. 1, М.: Металлургия, 1978.

28. Кузнецов В.И., Немилов Н.Ф., Шемякин В.Е. Эксплуатация вакуумного оборудования. М.: Энергия, 1978. 207 с.

29. Курносов А.И. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных схем. М.: Высшая школа, 1980. 327 с.

30. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М.: Высшая школа, 1979. 367 с.

31. Лабунов В.А., Данилович Н.И. Современные системы ионной имплантации. Зарубежная ионная техника, Вып. 3 (249). М.: ЦНИИ «Электроника», 1982, с. 3-102.

32. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. М.: Металлургия, 1979. 256 с.

33. Лодиз Р., Паркер Р. Рост монокристаллов. М.: Мир, 1974. 540 с.

34. Минайчев В.Е. Вакуумные крионасосы. М.: Энергия, 1976. 151 с.

35. Моряков О.С. Устройство и наладка оборудования и полупроводникового производства. М.: Высшая школа, 1981. 336 с.

36. Мягков А.Т., Корсетов Е.М. Химико-технологическая аппаратура микроэлектроники. М.: Энергия, 1979. 312 с.

37. Нашельский А.Я. Технология полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1972. 432 с.

38. Николаев И.М. Оборудование и технология производства полупроводниковых приборов. М.: Высшая школа, 1977. 269 с.

39. Оборудование полупроводникового производства /П.Н. Масленников, К.А. Лаврентьев, А.Д. Гингис и др. Под ред. П.Н. Масленникова. М.6 Радио и связь, 1981. 336 с.

40. Робототехника ЛО.Д. Адрианов, Э.П. Бобориков, В.Н. Гончаренко и др. Под ред. Е.П. Попова, Е.И. Юрьевича. М.: Машиностроение, 1984. 288 с.

41. Розанов Л.Н. Вакуумные машины и установки. Л.: Машиностроение, 1975. 336 с.

42. Стецаненко И.П. Основы микроэлектроники. М.: Советское радио, 1980. 424 с.

43. Атре Ш. Структурный подход к организации базы данных. М.: Финансы и статистика, 1983.

44. Бойченко Е.В., Кальфа В., Овчинников В.В., Локальные вычислительные сети. М.: Радио и связь, 1985.

45. Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике. М.: Радио и связь, 1984.

46. Геминтерн В.И., Каган Б.М. Методы оптимального проектирования. М.: Энергия, 1980.

47. Комплекс общеотраслевых АСУ и САПР. М.: Статистика, 1980.

48. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики. М.: Энергия, 1980.

49. Лорин Г., Дейтель Х.М. Операционные системы. М.: Финансы и статистика, 1984.

50. Михалевич B.C., Волкович B.JI. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. М.: Наука, 1982.

51. Морозов К.К., Одинков В.Г., Курейчик В.М. Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1983.

52. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М.: Высшая школа, 1986.

53. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры. М.: В ысшая школа, 1983.

54. Петренко А.И. Основы автоматизации проектирования. Киев: Техника, 1982.

55. Петренко А.И., Тетельбаум А .Я. Формальное конструирование электронно-вычислительной аппаратуры. М.: Советское радио, 1979.

56. Ткори Т., Фрай Дж, Проектирование структур без данных. М.: Мир, 1985.

57. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование. М.: Мир, 1983,

58. Система автоматизированного проектирования в радиоэлектронике. Справочник/ Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков, М.И. Песков; под ред. И.П. Норенкова, М.: Радио и связь, 1986.

59. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования. М.: Радио и связь, 1984.

60. Заморин А.П., Мячев А.А., Селиванов Ю.П. Вычислительные машины, системы, комплексы: справочник / Под ред. Б.Н. Наумова, В.В. Пржиялковского. М.: Энергоатомиздат, 1985.

61. Ковалев, В.А. Блохин и др.; Под общ. Ред. Ю.В. Панфилова. 2000. -744 е., ил.

62. Александрова А.Т. Новые способы передачи и формирования движения в вакууме. М.: Высшая школа, 1979. - 70 е., ил.

63. Ермаков Е.С. Роботы манипуляторы электронной техники. М. Высшая школа, 1983. - 96 е., ил.

64. Юревич В.И. Теория автоматического управления. Л.: Энергия, 1975. 416 е., ил.

65. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. — 592 е., ил.

66. Андреева Л.В. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1981.392 е., ил.

67. Корбинский А. А. Корбинский А.Е. Манипуляционные системы роботов: Основы устройства, элементы теории. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985, 344 е., ил.

68. Юревич В.И. Основы робототехники: Учебник для втузов. Л.: Машиностроение , Ленингр. отд-е, 1985. - 271 е., ил.

69. ГОСТ 25686-85. Манипуляторы, автооператоры и промышленные роботы. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1985.

70. ГОСТ 26228-85. Системы производственные гибкие. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1985.

71. Pareto V. Cours d economie Lausanne Rouge, 1985

72. Аналитическое приборостроение. Католог./ Под редакцией Протопопова О.Д. М.: ЦНИИЭлектроника, 1983. - ДСП, экз. № 42, 76 е., ил.

73. Технология тонких пленок. Справочник./ Под. редакцией Майссела JL, Гленга Р., перевод с английского М.: Советское радио, 1977 - т.1, 662 е., т. 2 768 е., ил.

74. Федосеев В.И. Упругие элементы в прборостроении. М.: Оборонгиз, 1949-573 е., ил.

75. Петров Л.Ф., Толстоноженко Е.В., Трояновсий И.Е. Статистический расчет элементов бесшарнирных роботов. В сб. Электронное машиностроение, робототехника, технология ЭВП. - М.: МИЭМ. 1985.-е. 76-78.

76. Колискор А.Ш. Разработка и исследование промышленных роботовна основе ^ координат. — Станки и инструмент, № 12, 1982. - с. 2124,

77. Решетов Д.Н. Детали машин. — М.: Машиностроение, 1974. 665 е., ил.

78. Бушенин Д.В. Винтовые механизмы. ВСНТО, Владимирский областной совет НТО: Владимир, 1980. - 70 е., ил.

79. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмопроводов. М.: Машиностроение 1975, - 272 е., ил.

80. Кулешов B.C., Лакота Н.А. Динамика систем управления манипуляторами. М.: Энергия, 1971. - 304 е., ил.

81. Крутиков Г.А., Кудрявцев А.И. Торможение приводов автоматических манипуляторов с большой инерционной нагрузкой. — М.: вестник машиностроения, 1984, № 8, 20-23 с.

82. Дубошин Г.Н. и др. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. М.: Наука, 1976. - 486 е., ил.

83. Брагинский А.И., Зеленев Ю.В. Установка для определения динамических характеристик полимеров методом вынужденных резонансных колебаний. Высокомолекулярные соединения. 1975, т. ХУПА № 1, с. 198-199.

84. Елисеев С.В., Кузнецов Н.К., Засядко А.А. Разработка и исследование систем активного гашения упругих колебаний промышленных роботов. Вибротехника, - (42), 1981.

85. Артоболевский И.И. некоторые проблемы механики машин и управления машинами. Машиноведение, 1976, № 2, с. 3-8.

86. Белянин П.И. Промышленные роботы. М.: Машиностроение, 1975. - 404 е., ил.

87. Тищенко О.Ф., Киселев Л.Т., Коваленко А.П. и др. Элементы приборных устройств в 2-х ч. Ч. 2. Приводы, преобразователи, исполнительные устройства. Под ред. Тищенко О.Ф. М.: Высшая школа, 1982., - 263 е., ил.

88. Новожилов В.В. Теория тонких оболочек. Л.: Судпромгиз, 1962. — 431 е., ил.

89. Тимошенко С.П., Гуддер Д.М., Теория упругости. М.: Наука. 1975. — 575 е., ил.

90. Кац A.M. Теория упругости. М.: Государственное изд-во технико-теоретической литературы, 1956. - 208 е., ил.

91. Колискор А.Ш. Исследование точности функционированияпромышленных роботов на основе £ координат. - В кн.: Диагностирование оборудования комплексно-автоматизированного производства. М.: Наука 1984, с. 78-82.

92. Янг Ли. Исследование кинематики манипуляторов платформенного типа. Конструирование и технология машиностроения, 1984, № 2, с. 264-272.

93. Фролов К.В. программирование производства. Вестник АН СССР, 1983, №4, с. 82-84.

94. Hunt К.Н. Geometry of robotic Devices-Jn: Jnstitytion of engineers Austral, Mechanical engineering: Transaction. 1982, Vol. 76 № 4, p. 213220.

95. ЮЗ.Хант K.X. Кинематические структуры манипуляторов с параллельным приводом. Конструирование и технология машиностроения, 1983, № 4, с. 201-210.

96. Денисов А.Г., Кузнецов Н.А., Макаренко В.А. Оборудование для молекулярно-лучевой эпитаксии: Обзоры по электронной технике: Сер. 7. Технология, организация производства и оборудования. М.: ЦНИИ Электроника, 1981, вып. 17 (828). - 52 е., ил.

97. Денисов А.Г., Садофьев Ю.Г., Сеничкин А.П., Молекулярно-лучевая эпитаксия (приборная реализация): Обзоры по электронной технике: Сер. 7. Технология, организация производства и оборудования. М.: ЦНИИ Электроника, 1981, вып. 17 (828). - 52 е., ил.

98. Ковалев JI.К. Вакуумное оборудование для производства тонкопленочных структур квантовой электроники.: Обзоры электронной техники: Сер. 2 Лазерная техника и оптоэлектроника. -М.: ЦНИИЭлектроника, 1982, вып. 4 (886), 83 е., ил.

99. Майборода В.П., Арутюнян Н.Х., Трояновский И.Е. Динамика и динамическая устойчивость неоднородных вязкоупругих систем. В сб. трудов Всесоюзного симпозиума по устойчивости. - Калинин.: КПИ, 1982, - с. 102-106, ил.

100. Katsaitic Spiros. Gedampftee Zwangsscingungen von isound orthotropen Polygonplatten "Fortschr. Ber/ VDIZ", 1978, R 11, № 28, s. 26

101. Warburton G.B/ Optimumabsorber parameters for minimizing vibration response "Earth-quake Eng. And struct. Dyn." 1981, 9, № 3, p. 252-262.

102. Ш.Кузнецов M.M. Волчкевич Л.И., Замчалов Ю.П. Автоматизация производственных процессов. -М.: Высшая школа, 1978. 431 е., ил.

103. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Шнейдерович P.M. Расчет на прочность деталей машин. М.: Машиностроение, 1966. - 616 е., ил.

104. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М.: Мир, 1964. -195 е., ил.

105. Медников М.И. Вводы движения в вакуум. М.: Машиностроение, 1974.- 182 с., ил.

106. Павлов Б.И. Механизмы приборов и систем управления. М.: Машиностроение, 1972. - 232 е., ил.

107. Алешин А.А., Бузынин А.Н. Современные проблемы выращивания монокристаллов кремния. Материалы совещания «Кремний 2004», Иркутск 2004г., Институт географии СО РАН.

108. Бердников B.C. и др. Гидродинамика и конвективный теплообмен при вытягивании кристаллов методом Чохральского из расплавов с различными теплофизическими свойствами. Материалы совещания «Кремний 2004», Иркутск 2004г., Институт географии СО РАН.

109. Безштейнов И.И. Программный комплекс технолога группы установок выращивания монокристаллов кремния. Материалы совещания «Кремний 2004», Иркутск 2004г., Институт географии СО РАН.

110. Бердников B.C. Сопряженный теплообмен кристаллов различной теплопроводности с окружающей средой в режиме смешанной конвекции. Материалы совещания «Кремний 2004», Иркутск 2004г., Институт географии СО РАН.

111. Простомолотов А.И. Применение новой модели образования ростовых микродефектов в бездислокационных МЧ-монокристаллах кремния большого диаметра. — Материалы совещания «Кремний 2004», Иркутск 2004г., Институт географии СО РАН.

112. Тараченко В.А. Устойчивый рост кристаллов. М.: Наука, 1988 г.

113. Алферов Ж.И. Полупроводниковая электроника в России. Состояние и перспективы развития. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес 2004г., М., РИЦ Техносфера.