书籍：《华林科纳-半导体工艺》

文章：单晶提拉装置的控制

编号：JFKJ-21-1106

作者：华林科纳

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引言

由于最近微电子学的急速进步，即使是以前通过高仪的微型计算机来控制的装置，也可以用廉价的个人计算机来代替。在笔者的验室中，通过电脑来控制结晶提拉系统时，注意到的事情如下所述。

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实验

利用单晶培育， 这是一个长时间的过程（可能长达两周）。 全程跟在旁边进行控制和数据收集是很困难的， 使用电脑组装了装置。因为是以省力雌为目标， 硬件几乎都使用了市场上销售的产品。控制装置的基本部分是，检测出提拉结晶的单位时间阀的重量变化，根据其计算出结晶的截面积，通过规定的截面积来增减陶周波振荡器的输出，由极其单纯的反馈回路构成1.2）。提拉速度，结晶旋转速度，通过将D/A转换器产生的直流电压加到直流电伺服电机上进行控制。弓提长度，是将旋转编码器产生的脉冲算出的。除此之外，温度，提拉速度，结晶旋转速度等的数据，通过各传感器转换成直流电压后，用扫描仪转换成直流电压后，用俄数字电压表读取。

将电脑用于评测控制时，必须要有将棋黑的环象通过各种传感器转换成电压和频率的东西，作为数字信号传送到电脑测量的接口，在这里为了具有通用性，从省力化的观点出发，考虑只使用国际标准规格IEE―488（GP―IB）和RS―232C.现在，由于具有GP―IB规格的接口的测量器比较容易获得，所以可以简单地实现。

虽然是运行这样完成的系统的软件，但是由于使用的电脑上登载的标准操作系统是MS―DOS，所以采用了这个。程序大部分用C语言，将整体细分为几个滩数模块。变得简洁，易读。GP―IB的驱动程序并用了汇编语言。因为是比较单纯的系统，所以这样就好了。在复杂的装置的情况下，为了在规定的时间内进行多变量的控制，需要使用实时多重任务的OS（iRMX―86，MTOS―68K等）。为了控制结晶的直径的阿尔戈主义，虽然想采用现代控制论的状态变量反馈法3），但是为了简单，使用了古典的PID）控制。

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讨论和总结

导入电脑，组装装置，制作程序，进行除虫后，马上用实隙的结晶进行了试验，但是没有出现大的问题就运行了。装置的故蹄和异堂状态发生时的处理程序，还没有完全完善。例外处理的程序，打算在果常状态发生后，一点一点地附加。省力化的最初目的已经实现了。

利用电脑计划实验室自动化的情况下，从一开始就不考虑完成太大的系统，把系统细分化简单地实现，所以分阶段地一步一步地推荐比较好。在选择电脑的情况下，如果规格满足的话，选择在市场上评价高的长期畅销的机种，错误较少。接口总线，尽量使用GPI B对电脑是合适的。