Автоматизированная установка для выращивания монокристаллов способом Чохральского (Ника-3)

Многофункциональная установка НИКА-3 предназначена для выращивания широкой гаммы тугоплавких оксидных монокристаллов способом Чохральского, таких как сапфир, алюмоиттриевый гранат, танталат лития, ниобат лития, молибдат гадолиния, лангасит, ванадаты редкоземельных металлов, силикат и германат висмута и многих других.

• Прямой привод ходового винта механизма вытягивания с использованием шаговых двигателей технологии НАНОШАГ (Nanostep) c разрешением до 500.000 шагов на оборот, обеспечивающий отсутствие микроускорений на малых скоростях вытягивания;
• Использование длинноходных (550 мм) тарельчатых сильфонов для уплотнения штоков;
• Новая механика системы взвешивания кристалла, существенно снижающая шум измерения при вращении кристалла;
• Программное обеспечение для сквозной автоматизации процесса;
• Комплектация установки транзисторным генератором (IGBT) мощностью 40 или 100 кВт.

Температура плавления	до 2100О С
Диаметр тигля для расплава	до 150 мм (в зависимости от типа выращиваемого кристалла)
Масса выращиваемого кристалла	до 4 кг; 8 кг
Диапазон измерения датчика веса	до 5 кг; 10кг
Чувствительность датчика веса	не менее 0,02 г; 0,04 г
Рабочий ход верхнего штока	550 мм
Скорость перемещения верхнего штока:
рабочая	от 0,1 до 120,0 мм/ч
ускоренная	от 0,5 до 150,0 мм/мин
Скорость вращения верхнего штока	1-100 об/мин
Рабочий ход нижнего штока	200 мм
Тип преобразователя	транзисторный (IGBT технология)
Выходная мощность преобразователя	40 кВт; 100 кВт
Диапазон использования выходной мощности преобразователя частоты	от 1 до 100 % от используемой
Коэффициент полезного действия	не ниже 93%
Допустимое отклонение выходной мощности преобразователя частоты от установленной	± 0,05%
Давление инертного газа в камере	не более 1,5х105Па
Предельный форвакуум в ростовой камере при выключенном индукторе	не более 2,6 Па
Потребляемая мощность установки (без преобразователя частоты)	не более 3 кВт
Давление охлаждающей воды	от 200 кПа до 250 кПа

Адаптивная (самонастраивающаяся) система автоматического управления диаметром кристалла обеспечивает необходимое качество управления и устойчивость на протяжении всего процесса роста. Существенным преимуществом САУ является наличие нескольких классов автоматических регуляторов, таких как самонастраивающийся PID – регулятор, инкрементальный регулятор, самонастраивающийся предиктор-корректор, который,  как показала практика, обеспечивает наилучшее качество управления размером кристалла (диаметром слитка). Мы учитываем особенности процесса заказчика и проводим автоматизацию специальных технологических приемов и процедур.

 

Мы учитываем особенности процесса заказчика и проводим автоматизацию специальных технологических приемов и процедур.

 

ФГУП ЭЗАН разрабатывает и внедряет системы автоматизации верхнего уровня, предназначенные для управления производством цеха выращивания монокристаллов. Система осуществляет автоматический сбор и обработку технологических параметров, результатов анализа качества монокристаллов, проводит автоматическую корреляцию, определяет совокупность оптимальных технологических параметров для текущего процесса, проводит их загрузку в компьютер управления установкой.