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單晶爐提拉速度控制系統的設計與分析1 引 言半導體材料是半導體工業的基礎材料 ,其中用量和用途廣泛的是半導體硅。當今 95%以上的半導體器件是用硅材料制造的 ,99%以上的集成電路是硅集成電路 ,生產集成電路所需要的單晶硅 ,是在硅結晶生長開始時 ,用提拉的辦法制成的。在單晶硅生產過程中 ,對晶體的提拉速度有十分嚴格的要求 ,從某種程度上講提拉速度的控制好壞將直接影響到晶體的質量。對單晶硅生產過程中的提拉速度控制系統進行研究有實際意義。圖 1示出了單晶爐提拉速度控制系統在單晶硅生產中的作用。提拉桿的運動是靠驅動電機通過減速器 ,再由齒輪齒條機構帶動的。在單晶爐中 ,要求提拉單晶硅的提拉桿不僅能以某一期望線速度 V向上 (下 )運動 ,而且當提拉負載增大引起線速度為零時 ,提拉桿能保持其后位置而不上下滑動。在實際單晶爐中 ,對提拉控制系統提出的主要技術指標是 ,提拉速度在 0 .2~ 1 0 .0 mm/h范圍之內實現無級可調 ,線性精度大于± 2 %
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