Цель рассматриваемых технологических процессов — получение изделий с заданными геометрическими, физико-химическими и элект­рическими свойствами. При этом технологией можно назвать процесс, в котором при воспроизведении одной и той же последовательности операций получается изделие с заданными характеристиками и их раз­бросом, позволяющим использовать изделие по назначению. Организа­ция такого процесса требует расчета и подбора определенных условий и параметров (желательно оптимальных), изменения или стационарно­сти потоков: основного вещества, примесей, носителей и тепла; неиз­менности конструкционных форм и характеристик оборудования. По­скольку в реальном процессе оборудование всегда работает с опреде­ленной точностью, и конструкционные формы изменяются из-за хими­ческого, теплового и механического воздействий как внешней, так и внутренней среды, то в процессе поддержания определенных (опти­мальных) технологических условий возникают случайные или перио­дические отклонения (флуктуации), которые могут или компенсиро­ваться, или увеличивать друг друга. Технологическая система, пред­ставляющая собой совокупность комплекса оборудования и веществ, участвующих в процессе получения изделий, является устойчивой, если после исчезновения возмущения она может возвратиться в заданное состояние. В противном случае она считается неустойчивой. Характе­ристиками релаксационного процесса служат время релаксации хп и максимальная амплитуда отклонения системы А„ по какому-либо па­раметру. Причем max {х„} и max {Ал-} должны быть такими, чтобы свойства выращиваемого изделия не вышли за допустимые пределы отклонений. Таким образом, технологическая система должна быть устойчивой и воспроизводимой.

Для каждого конкретного процесса имеется свой набор основных технологически важных параметров и их отклонений. Рассмотрим те из них, которые характеризуют ленту кремния и процесс ее получения.

Выходные характеристики ленты (согласно табл. 1.2-1.7 и др.):

1) геометрические: толщина, ширина, плоскостность;

2) параметры поверхности: шероховатость, царапины и т. п.;

3) параметры совершенства структуры: моно — или поликристал­личность, размер зерен, дефектность;

4) параметры чистоты: концентрации примесей, однородность распределения примесей по объему;

5) электрофизические: тип проводимости, удельное электросопро­тивление и его однородность, подвижность носителей заряда;

6) параметры упругости: остаточные напряжения.

Параметры исходных веществ (согласно табл. 1.8-1.9 и др.):

1) геометрические: размеры гранул порошка, размеры мерных кус­ков n-Si и кусков отходов, размеры предварительной заготовки;

2) параметры чистоты: концентрации примесей в сырье, в конст­рукционных материалах и изделиях, в атмосфере ростовой установки;

3) агрегатное состояние.

Характеристики работы систем оборудования:

1) геометрические: форма конструкции, размеры формообразова- теля, конструкционные параметры узлов и допустимые пределы их отклонений;

2) термические, барические и расходные внешней и внутренней среды;

3) параметры точности и чувствительности рабочих систем обо­рудования, точность скоростей вытяжки и подачи сырья, регулировки температур и давлений.

Характеристики внутренней среды установок:

1) параметры теплопотока: теплоподвод, теплоотвод, теплоты фа­зовых переходов, пространственная конфигурация температурного поля;

2) параметры массообмена: потоки веществ, потоки носителей, поток охлаждающего инертного газа;

3) физико-химические параметры: химический состав, парциаль­ное давление паров веществ и газовых носителей, общее давление внутренней среды, константы и скорости химических реакций.

Устойчивость конкретного технологического процесса характери­зуется наименее устойчивым его звеном, на поддержание параметров которого направляются основные усилия. Задача оператора и автома­тических систем оборудования заключается в достижении и поддержа­нии оптимальных параметров внешней и внутренней среды.

В общем можно констатировать, что непрерывность и автоматиза­ция того или иного способа выращивания кристалла особой формы: ленточного или листового, производительность установок и качество изделий зависят от устойчивости и воспроизводимости технологичес­кого процесса.