Betrachtungen zur Identifikation einer Gradient-Freeze-Anlage zur Einkristallzüchtung (Considerations on the Identification of a Gradient Freeze Plant for Monocrystal Growing)

Bei der Züchtung von einkristallinen Halbleiterwerkstoffen nach dem Gradient-Freeze-Verfahren werden an die Regelungstechnik hohe Anforderungen gestellt. Dies ist durch die Gewährleistung eines exakten Temperaturregimes beim Ankeimen und während der Züchtung begründet, das Voraussetzung ist für die Durchführbarkeit eines zeitaufwendigen Züchtungsprozesses. Grundlage für den Reglerentwurf ist die Systemidentifikation, mit der ein mathematisches Prozessmodell gewonnen wird, das das statische und dynamische Verhalten der Anlage im Züchtungsbereich ausreichend gut widerspiegelt. Im vorliegenden Beitrag wird die Identifikation von Mehrzonenöfen zur Einkristallzüchtung vorgestellt.

The growing of monocrystal semiconductor materials using the gradient freeze method makes great demands on the control technique. The reason for this is the securing of an exact temperature profile during germing and during crystal growth which is the precondition for the viability of the time-consuming growing process. The basis for controller design is the system identification by which a mathematical process model is obtained that adequately describes the static and dynamic behaviour of the plant in the growth area. This article introduces the identification of multi-zone furnaces for the growing of single crystals.