Имитационное моделирование динамических особенностей системы управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Чжо Наинг Сое

• Чжо Наинг Сое
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Чжо Наинг Сое

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО, АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

1.1 Микроэлектронное производство и технология выращивания монокристаллов

1.2 Известные исследования и результаты выращивания монокристаллов по методу Чохральского

1.3 Проблема анализа технологического процесса выращивания монокристаллов с целью создания автоматизированной системы управления

1.4 Перспективы использования виртуальной лаборатории

Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО

2.1 Математическая модель описания динамических свойств объектов и сочетания их описаний

2.2 Выбор формы описания для структуры модели выращивания монокристаллов

2.3 Статистические свойства сигнала на входе и на выходе

динамического объекта

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПРОЦЕСС ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО КАК СИСТЕМА С ПЕРЕМЕННОЙ

ДИНАМИКОЙ

3.1 Математическая модель динамики в каналах управления процессом выращивания монокристаллов

3.2 Анализ изменений динамики звеньев в процессе выращивания кристалла

3.3 Таблично-диаграммный метод расчета относительной величины

флуктуаций

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО

4.1 Проблематика разработки виртуальной лаборатории

4.2 Постановка задачи

4.3 Выбор инструментария и этапы проведения имитационного моделирования

4.4 Особенности организации данных и средства автоматизации для виртуальной лаборатории

4.5 Моделирование флуктуаций сигналов и накопление результатов. 61 Выводы по главе

ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Известные решения и результаты, полученные в диссертации

5.2 Рекомендации по модернизации режимов управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского и имитационное моделирование их эффективности

5.3 Эффективность применения виртуальной лаборатории

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Публикации автора по теме диссертации

Приложение 1. Тексты программы для моделирования процесса

выращивания монокристаллов по методу Чохральского

Приложение 2. Свидетельство о регистрации программы

Приложение 3. Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Имитационное моделирование динамических особенностей системы управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Выращивание монокристаллов по методу Чохральского известно более 100 лет. В 1950 году сотрудники американской корпорации Bell Labs использовали метод Чохральского для выращивания монокристаллов германия высокой чистоты, положив тем самым начало использованию метода Чохральского для промышленного производства монокристаллических полупроводниковых кристаллов. Опубликовано множество научных исследований и изобретений, а технологические установки и схемы автоматизированного управления ими прошли многочисленные стадии разработок и модификаций. Достаточно назвать имя акад. Иоффе А.Ф. (и организованный им Институт полупроводников АН СССР), работы таких авторов как Вильке К.Т., Мильвидский М.Г., Лодиз Р. И Паркер Р., ZulehnerW., HuberD., Шашков Ю.М., MullerG., Нашельский А.Я. и др. Работы этого направления проводит Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (ГИРЕДМЕТ), кафедра химии и технологии кристаллов РХТУ, Институт проблем механики РАН и др. организации. В «Научном Центре» Зеленограда в числе первых НИИ был организован НИИ Материаловедения (первый директор - приглашенный из ГИРЕДМЕТа чл.-корр. АН СССР Малинин А.Ю.), в МИЭТе в числе первых создан факультет ФХ (физико-химический), преобразованный ныне в Институт перспективных материалов и технологий НИУ «МИЭТ».

Постоянное увеличение объёмов потребления, повышение требований к однородности, структурным и функциональным характеристикам монокристаллов приводит к необходимости совершенствования процессов их выращивания. Соответствующие исследования продолжаются в России, на Украине, в Германии, Китае, Индии и др. Сложность физико -термических процессов в расплаве, на границе кристаллизации и в остывающем растущем кристалле приводят исследователей к необходимости привлечения сложных математических моделей. При этом проблемы построения систем

управления технологическим процессом отходят на второй план, а динамика развития процессов во времени, как правило, вообще не рассматривается. Более того, целью дальнейших исследований часто являются важные, но частные и разнородные параметры: достижение равномерности диаметра слитка, изучения неравномерности концентрации примесей и др.

Выращивание монокристаллов по методу Чохральского - сложный, весьма инерционный многопараметрический физико-термический процесс. Поскольку непосредственно в процессе выращивания кристалла часть параметров трудно измерима (или вообще не измерима), исследователи прибегают к методам математического и имитационного моделирования.

Значения физических параметров в некоторый момент времени могут быть рассчитаны с использованием определенных физических законов и уравнений. Однако, флуктуации параметров - проявление случайных процессов, и поэтому их объяснение требует привлечения адекватного математического аппарата, без которого нельзя дать научно обоснованных рекомендаций для модернизации системы автоматизированного управления процессом с целью уменьшения и выравнивания флуктуаций важнейших выходных параметров кристалла вдоль слитка и параметров технологического процесса (диаметра, концентрации примесей, скорости выращивания кристалла).

Имитационное моделирование - одно из бурно развивающихся направлений научных исследований. Широко известна Winter Simulation Conference - главная конференция по моделированию и симуляции дискретных событий. В 2011 году в Российской Федерации создано Национальное общество имитационного моделирования, на международной конференции по моделированию, управлению и контролю производством (9th IFAC Conference on Manufacturing Modeling, Management and Control -MIM 2019) одним из тематических направлений являлось «Имитационное моделирование операций и цепочек поставок», программа Всероссийского совещанию по проблемам управления (ВСПУ-2019) включала работу

специальной секции «Имитационное моделирование, мультиагентные системы».

При использовании имитационного моделирования для исследования процессов выращивания кристаллов по методу Чохральского лишь некоторые авторы учитывают динамику развития процесса по времени и используют математический аппарат для описания случайных процессов в динамических системах. Однако, предлагаемые методы улучшения процесса часто носят фрагментарный характер и не затрагивают конкретных элементов системы управления технологическим процессом.

В связи с этим, разработка адекватного и достаточно универсального метода имитационного моделирования динамических особенностей системы управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского представляется актуальной задачей, решение которой будет способствовать разработке научно обоснованных рекомендаций по совершенствованию системы управления технологическим процессом.

Объектом исследований являются система автоматизированного управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского.

Предметом исследований является динамическая имитационная модель системы автоматизированного управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского.

Цель работы - Разработка научно обоснованных рекомендаций по модернизации режимов управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского с целью уменьшения и выравнивания флуктуаций важнейших выходных параметров кристалла и параметров технологического процесса (концентрации примесей, диаметра и скорости выращивания кристалла).

Для достижения цели в работе решены следующие основные задачи:

1. Анализ проблем создания автоматизированных систем управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по

методу Чохральского, а также проблем имитационного моделирования для проведения научных исследований процесса.

2. Разработка математической модели процесса выращивания монокристаллов, учитывающей комплексную динамику физико-термических процессов и системы управления, а также изменение динамики в процессе роста кристалла.

3. Проведение имитационного моделирования динамических процессов управления выращиванием монокристаллов по методу Чохральского при детерминированных и случайных воздействиях.

4. Разработка алгоритмов и программы виртуальной лаборатории и верификация полученных результатов как инструмента имитационного моделирования процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского.

5. Анализ результатов исследований и представление рекомендаций по модернизации режимов управления технологическим процессом.

Методы исследования. Теоретическую и методическую базу исследования составили методы теории динамических систем, теории случайных процессов, теории имитационного моделирования. Для практической реализации виртуальной лаборатории применялись методы современных информационных систем с использованием программного комплекса на базе Excel + VBA.

Научная новизна работы состоит в совокупности научно обоснованных технических решений:

1. Для имитационного моделирования процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского разработана двухзвенная динамическая модель с разнородными описаниями моделей звеньев, позволяющая проводить совместный анализ процессов в канале управления и физических процессов в расплаве и зоне кристаллизации как при детерминированных, так и при случайных воздействиях.

2. Экстремальный характер изменений флуктуаций моделируемых выходных параметров (диаметра, концентрации примесей, скорости выращивания кристалла) объяснен на основе рассмотрения процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского как системы с переменной динамикой и использования введенной двухзвенной модели.

3. Как инструмент имитационного моделирования процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского разработаны алгоритмы и программы виртуальной лаборатории с элементами интерактивного управления, специальной формой представления данных и визуализации результатов в реальном времени моделирования процесса.

Научные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Введение двухзвенной динамической модели позволяет создать гибкую обобщенную модель системы для совместного анализа и имитационного моделирования процессов в канале управления и физических процессов в расплаве и зоне кристаллизации.

2. Рассмотрение процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского, как системы с переменной динамикой и использование введенной двухзвенной динамической модели позволяют впервые объяснить экстремальный характер изменений флуктуаций моделируемых выходных параметров в процессе роста кристалла.

3. Виртуальная лаборатория как инструмент имитационного моделирования процесса с элементами интерактивного управления, специальной формой представления данных позволяет визуализировать в реальном времени результаты моделирования процесса и накопить статистические данные для верификации гипотезы о влиянии переменой динамики процесса на

неравномерность флуктуаций результирующих параметров выращенных монокристаллов.

4. Научно обоснованные рекомендации по модернизации системы автоматизированного управления технологическим процессом для уменьшения и выравнивания флуктуаций важнейших выходных параметров кристалла и параметров технологического процесса (диаметра, концентрации примесей, скорости выращивания кристалла).

Теоретическая и практическая значимость

1. Возможность уменьшения и выравнивания флуктуаций важнейших выходных параметров кристалла вдоль слитка (диаметра, концентрации примесей) на основе научно обоснованных рекомендаций по модернизации системы автоматизированного управления технологическим процессом.

2. Виртуальная лаборатория, разработанная (в первую очередь) как инструмент имитационного моделирования процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского, за счет использования математического аппарата случайных процессов, и современных элементов ИТ-технологий является инновационным средством для повышения качества подготовки специалистов в области управления технологическими процессами в микроэлектронике.

3. Результаты работы расширяют возможный состав обучаемых, эргономичность и эффективность обучения при отсутствии расходов на электроэнергию, уменьшении расходов на амортизацию (в 24 раза), отсутствии расходных материалов, снижении категории безопасности работы. Создается возможность для дистанционного обучения, что соответствует современным тенденциям on-line образования.

4. Теоретические и методические результаты соискателя внедрены в учебный процесс НИУ МИЭТ; акт внедрения приведен в приложении к диссертации.

Достоверность новых научных результатов подтверждена математическим обоснованием полученных результатов и компьютерным моделированием.

Личный вклад автора. Новые научные результаты диссертации получены соискателем самостоятельно. Из них главными являются:

1. Введена двухзвенная динамическая модель, позволяющая проводить совместный анализ процессов в канале управления и физических процессов в расплаве и зоне кристаллизации как при детерминированных, так и при случайных воздействиях.

2. Рассмотрен процесс выращивания монокристаллов по методу Чохральского как система с переменной динамикой, что позволило впервые объяснить экстремальный характер изменений флуктуаций выходного параметра в процессе роста кристалла.

3. Разработаны алгоритмы и программы виртуальной лаборатории для моделирования процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на 11 международных, всероссийских и межвузовских форумах:

1. Международная научно-техническая конференция «Автоматизация»: 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), (Sochi, Russia, 2019);

2. IV Декартовские чтения «Рационализм и универсалии культуры»: Международная научно-практическая конференция, (Москва, Зеленоград, 2017 г);

3. V Декартовские чтения «Декартовский дуализм и современная картина мира»: Международная научно -практическая конференция, (Москва, Зеленоград, 2018 г);

4. Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике: 8-я Всероссийская межвузовская научно -практическая конференция. (Москва, МИЭТ, 2015г);

5. Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике: 9-я Всероссийская межвузовская научно -практическая конференция. (Москва, МИЭТ, 2016г);

6. Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике: 10-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция. (Москва, МИЭТ, 2017г);

7. Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике: 11-я Всероссийская межвузовская научно -практическая конференция. (Москва, МИЭТ, 2018г);

8. Микроэлектроника и информатика: 25-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов (Москва, МИЭТ, 2018г);

9. Микроэлектроника и информатика: 26-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов (Москва, МИЭТ, 2019г);

10.Восьмая всероссийская научно-практическая конференция «Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-2017) (Санкт-Петербург, 2017 г.);

11. Информационно-телекоммуникационные системы и технологии (ИТСиТ-2017): Всероссийская научно-практическая конференция (Кемерово, 2017г.).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 14 печатных работах соискателя (7 работ - без соавторов), в том числе:

■ 3 статьи в центральных изданиях, входящих в перечень ВАК;

■ 1 статья входит в международную базу цитирования Scopus;

■ свидетельство о государственной регистрации программы в Государственном реестре РФ;

■ 2 статьи в материалах международной конференции «Декартовские чтения».

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Диссертация изложена на 108 страницах текста, содержит 22 рисунка, 5 таблиц и три приложения.

ГЛАВА 1. ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО, АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

1.1. Микроэлектронное производство и технология выращивания монокристаллов

Микроэлектроника - это подраздел электроники, который включает в себя исследование, проектирование, производство и применение микроэлектронных изделий, основными разновидностями которых являются интегральные микросхемы. Она охватывает набор приемов, инструментов, способов и методов, направленных на фундаментальные физические исследования, использование и развитие физических принципов для того, чтобы получить новые материалы, приборы, технологии и устройства микроэлектроники и нано-электроники [1-3]. Обучение микроэлектронике включает в себя следующие основные направления: изучение материалов (материаловедение), технологических процессов, оборудования и подготовку высококвалифицированных специалистов.

В микроэлектронике используются полупроводники, металлы и диэлектрики как основные конструкционные материалы. Для их подготовки и использования в микроэлектронике требуются сверхчистые материалы и соответствующие технологические процессы. В настоящее время щироко применяются сверхчистые полупроводниковые материалы (кремний, германия и др.), а также искусственно выращенные корунды, легирующие материалы, способные создавать микросхемы в наноразмерном диапазоне

[3].

Технологический процесс для производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем (микропроцессоров, модулей памяти и др.) состоит из целого ряда специализированных операций: выращивание монокристаллов, подготовку пластин, окисление, фотолитографию,

диффузию и др. [4]. В данной диссертационной работе исследуется процесс выращивания монокристаллов по методу Чохральского.

Известно [5], что «Ян Чохральский изобрел свой знаменитый метод в 1916 году, когда случайно уронил свою ручку в тигель с расплавленным оловом. Вытягивая ручку из тигля, он обнаружил, что вслед за металлическим пером тянется тонкая нить застывшего олова. Заменив перо ручки микроскопическим кусочком металла, Чохральский убедился, что образующаяся таким образом металлическая нить имеет монокристаллическую структуру».

В работе [6] указано, что «методы выращивания монокристаллов из расплава по методу Чохральского берут начало от работ R. Nacen, S. Kyrohulos и J. Czochralski. В настоящее время существует значительное количество модификаций этого метода, которые объединяет общие название - метод Чохральского. Этот метод широко используется для выращивания монокристаллов полупроводниковых материалов. Основа этих методов состоит в том, что небольшую монокристаллическую затравку вводят неглубоко в расплав и затем медленно вытягивают из расплава». В процессе выращивания монокристаллов растущий кристалл и тигель с расплавом вращаются, причем, как правило, в противоположных направлениях [4, 7]. Круг возникающих при этом проблем изложен в монографии [8].

Преимущество метода Чохральского: этот метод используется для получения крупных монокристаллов с большим диаметром и, там нет прямого контакта между стенками тигля и кристаллом, который помогает производить ненапряженный монокристалл [9].

1.2. Известные исследования и результаты выращивания монокристаллов по методу Чохральского

Микроэлектронное производство требует решения целого ряда проблем, связанных с разнообразными областями знаний и технологическими процессами. Их систематизация приведена в [10]. Среди

названных проблем важное место занимает выращивание монокристаллов кремния из расплава [11]. Решению таких проблем посвящены многие работы [12- 15] и др.

Один из распространенных методов получения слитков сверхчистого полупроводника - выращивание монокристаллов из расплава по методу Чохральского описан в [6, 16-19]. Подробное описание установки для выращивания монокристаллов из расплава по методу Чохральского и правил проведения лабораторной работы в условия специализированной лаборатории МИЭТ приведены в [20].

Развитие науки и технологии материалов привело к появлению графеноподобных материалов для производства электронных микросхем [21]. Здесь таже надо выращивать монокристаллы, и автор подчеркивает, что «это очень сложный процесс, длящийся несколько дней, и требующий очень высоких температур, которые надо очень точно поддерживать».

В [22] отмечается, что переход с 300 мм на 450 мм кремниевые пластины в конечном итоге даст экономию около 30%. Это произойдёт далеко не сразу, так как первоначально стоимость новых пластин будет в 4-5 раз дороже, а сам переход затянется до 2025 года, т.к. надо преодолеть технические трудности (например: Вес кристалла, Время выращивания, Время на охлаждение и др.).

Моделирование потоков жидкости в процессах роста кристаллов стало важной областью исследований в теоретической и прикладной механике [23]. Большинство процессов роста кристаллов включают потоки жидкости, такие как потоки в расплаве, растворе или паре. Теоретическое моделирование сыграло важную роль в разработке технологий выращивания полупроводниковых кристаллов для высокопроизводительных электронных и оптоэлектронных устройств. Применение устройств требует кристаллов большого диаметра с высокой степенью совершенства кристаллографической, низкой плотности дефектов и равномерного распределения примеси. Рассматриваются модели потока, разработанные для

моделирования процессов роста кристаллов, такие как методы Чохральского, аммонотермического и физического транспорта пара.

В работе [24] отмечается, что температурные градиенты и эволюция распределения внутри кристаллического домена в процессе роста Чохральского играют важную роль в качестве получаемого кристалла. В самой работе рассматриваются модель вытягивания кристаллов с динамикой и модель теплообмена при выращивании кристалла по методу Чохральского. Траектория температуры, связанной с формой эталонного кристалла, рассчитывается с учетом ограничений на вход и градиентов температуры методом конечных элементов с подвижной границей. Полученная эталонная траектория используется для реализации стратегии прогнозного управления с помощью модели отслеживания эталонной температуры, несмотря на неопределенности в эволюции геометрии кристаллического домена и возмущениях. Отмечается, радиус кристалла хорошо регулируется, несмотря на неопределенность в скорости роста кристалла, которая определяется динамикой теплообмена и распределением температуры на границе раздела расплав-кристалл. Отмечается также, что синтез управления радиусом может быть реализован без учета детального влияния явлений теплового возмущения, и этот важный момент при рассмотрении термической динамики и динамики вытягивания позволяет использовать линеаризованную модель управления.

1.3. Проблема анализа технологического процесса выращивания монокристаллов с целью создания автоматизированной системы управления

Как свидетельствует анализ литературы, задача моделирования в технологиях выращивания монокристаллов из расплава является нестационарной, нелинейной, сопряженной и зависящей от многих внешних (контролируемых и неконтролируемых) факторов. Ее рассмотрению и решению в той или иной мере посвящены монографии, статьи и диссертации.

В книге Г. Мюллера приведена схема [8], отражающая представление процессов, наблюдающихся при росте кристаллов, во взаимосвязи с их физическим и математическим описаниями и неоднородностями. Обобщающая схема в этой книге содержит 12 соответствующих категорий.

Использование математических моделей малой размерности для автоматизации способа Чохральского рассмотрены в докторской диссертации Г. А. Сатункина [25]. К сожалению, автоматизация свелась к математическую моделированию процессов в зоне кристаллизации. Отмечается зависимость результатов от длины и массы растущего кристалла, моделированию связи диаметра кристалла с его весом и использования закона ПИД-регулирования - без учета дальнейшей динамики остывания кристалла. Наряду с анализом сложных физико-термических процессов автор использует и метод линеаризации. Необычный аспект работы связан с имитационным моделированием процессов в условиях невесомости.

В статьях Саханского С.П. [6,26,27] рассмотрены основные процессы выращивания кристаллов из расплава и построения моделей управления формой, температурой и скоростью вытягивания кристаллов из расплава. Описание модели управления температурой при выращивании кристаллов в статье Саханского С.П. [6] содержит 14 параметров; формула для описания зависимости диаметра кристалла d от скорости вытягивания у и температуры расплава Т содержит 6 параметров, причем 2 из них является инвариантами, содержащими от 3 до 5 параметров.

Выше представлены аналитические результаты для построения моделей системы управления процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского, и эти результаты опубликованы на конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» ИММОД-2017 [28].

В работе [29] обращается внимание на эффективность исследования сложных технологических и производственных проблем методами имитационного моделирования (ИМ) в сочетании с другими видами и технологиями моделирования (например, аналитического, логико-

алгебраического, логико-лингвистического моделирования и их комбинаций). «Это оказывается целесообразным использовать в следующих случаях (автор ссылается на работы [30-32]):

• когда не существует законченной математической постановки задачи, либо еще не разработаны соответствующие аналитические методы решения задачи;

• аналитические методы существуют, но они столь сложны (с точки зрения времени реализации на ЭВМ, затрат оперативной памяти ЭВМ и т.п.), что имитационное моделирование дает более экономичный и простой способ получения решения задачи. Кроме того, отказ от аналитических методов возможен и из-за высоких требований, предъявляемых к профессиональной подготовке лиц, которые должны использовать указанные методы при решении практических задач;

• когда необходимо осуществить прогноз и наблюдения за ходом исследуемого сложного процесса в течение длительного интервала времени либо требуется осуществить ретроспективный анализ ранее имевших место событий и явлений;

• при моделировании таких явлений, где натурный эксперимент в реальных условиях невозможен, например, моделирование военных действий с применением ракетно-ядерного оружия;

• когда необходимо моделировать процессы, протекающие в системах в различных масштабах времени: ускоренном либо замедленном».

В последнее время успешно развивается примыкающая к ИМ концепция производства, основанного на знаниях [33].

Комплексное моделирование сложных процессов успешно используется в учебном процессе [34].

Появление информационных технологий привело к созданию виртуальных лабораторий и даже нового коммерческого направления «виртуальная реальность». Концепция разработки виртуальной лаборатории

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чжо Наинг Сое, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Свистова Т.В. Основы микроэлектроники: учеб. пособие [Электронный ресурс]. - Электрон. текстовые и граф. данные / Т.В. Свистова. - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. - 147 c.

2. Котлярский А.И., Миклашевский С.П., Наумкина Л.Г., Павленко В.А. Промышленная электроника. Учебник для вузов 2-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1984, 284 с.

3. Троян П.Е. Микроэлектроника: Учебное пособие. //Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. - 346 с.

4. Каменская А.В. Основы технологии материалов микроэлектроники: учеб -метод. пособие / А.В. Каменская. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. - 96 с.

5. Чохральский, Ян / Материал из Википедии // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/

6. Саханский С.П., Баркин С.М. Модель управления температурой при выращивании кремния. // Вестник СибГАУ. - 2010. - № 3(29). - С. 149153.

7. Оптимизация тепловых условий выращивания монокристаллов кремния методом Чохральского. // Вестник НТУ «ХПИ». -2014. -№ 48. -С.48-54.

8. Мюллер Г. Выращивание кристаллов из расплава. Конвекция и неоднородности. - М.: Мир, 1991. -143 с.

9. K. Seevakan, S. Bharanidharan Different Types of Crystal Growth Methods // International Journal of Pure and Applied Mathematics. - 2018, -Volume (119), - No. (12), - P. 5743-5758.

10. Michael Quirk, Julian Serda. Semiconductor Manufacturing Technology. Instructor's Manual. -Prentice Hall, - 2001. - 67 p.

11. Прокофьева В.К., РаскинА. А., Рыгалин Б. Н. Технология материалов электронной техники. // Под ред.Б. Н. Рыгалина. -М. : МИЭТ, 2008. -84с. -Имеется электронная версия издания.

12. Шашков Ю. М. Выращивание монокристаллов методом вытягивания [Текст]. // -M. : Металлургия, - 1982. - 321с.

13. Гидротермальный синтез и выращивание монокристаллов [Текст]. // -M. Наука, - 1982. - 248с.

14. Антропов В. Ю., Иванов А. И., Сизов В. И. Многоканальный измеритель распределения температуры [Текст]. // Известия Вузов. Электроника. -M. :МИЭТ, -1999. -№ 4. - С. 86-92.

15. Багдасаров Х. С., Горяинов Л. А. Тепло- и массоперенос при выращивании монокристаллов направленной кристаллизацией [Текст]. // -M. : Физматлит, - 2007. - 224с.

16. Нашельский А.Я. Монокристаллы полупроводников. - М.: Металлургия, 1978.

17. Нашельский А.Я. Технология полупроводниковых материалов. Учеб.пособие. - М.. Металлургия, - 1987. - 336 с.

18. Kakimoto K. Development of Crystal Growth Technique of Silicon by the Czochralski Method. // J. Czochralski. 2013. V.124(2013). No.2. P. 227-230.

19. Епимахов И. Д. Оптимизация условий выращивания и использование «третьего» компонента в процессах получения совершенных монокристаллов кремния методом Чохральского для СБИС[Рукопись]. // Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук: 05.27.06 / И. Д. Епимахов ; МИЭТ ; науч.рук. Рыгалин Б. Н. -М., 2003. -22с.

20. Прокофьева В.К., Раскин А.А., Рыгалин Б.Н. Лабораторный практикум по курсу "Технология материалов электронной техники"/Под ред. Б.Н. Рыгалина. - М.: МИЭТ. 2008. - 84 с.

21. Новый полупроводник из графеноподобного материала. // URL: Ы^:/^а1аатоу.сот/2017/03/09/новый-полупроводник-из-графена/

22. Особенности перехода с 300 мм на 450 мм кремниевые пластины. // URL: https://savepearlharbor.com/?p=177073 (Опубликовано 18.04.2013 автором)

23. Qisheng Chen, Yanni Jiang, Junyi Yan, Ming Qin. Progress in modeling of fluid flows in crystal growth processes // Progress in Natural Science 18 (2008).

- p. 1465-1473.

24. Javad Abdollahi, Mojtaba Izadi, Stevan Dubljevic. Model predictive temperature tracking in crystal growth processes // Computers and Chemical Engineering 71 (2014). - p. 323-330.

25. Сатункин Г. А. Автоматизация способа Чохральского с использованием математических моделей малой размерности / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, НИИ микроприборов. г. Москва,. 1994 г.

26. Саханский С.П., Якобсон М.Е. Модель управления скоростью вытягивания монокристаллов кремния. // Вестник СибГАУ. - 2010. - № 5(31). - С. 254-258.

27. Саханский С.П. Модель управления формой при выращивании монокристаллов германия. //НАНО- И МИКРОСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА.

- 2012. - № 6. - С. 2-5.

28. Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Разработка имитационной модели выращивания монокристалла для применения в учебном процессе [Электронный ресурс] // Труды Восьмой всероссийской научно -практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-2017) (г. Санкт-Петербург, 18-20 октября 2017 г.). СПб.: Изд-во ВВМ, 2017. - С. 543-545. URL: http://simulation.su/uploads/files/default/2017-immod-543-545.pdf (дата обращения: 29.11.2018).

29. Соколов Б. В., Охтилев М. Ю., Плотников А. М., Потрясаев С. А., Юсупов Р. М. Комплексное моделирование сложных объектов: основные особенности и примеры практической реализации // Тр.Седьмой Всерос. науч.-практ. конф. „Имитационное моделирование. Теория и практика"

(ИММОД-2015).М.: Ин-т проблем управления им. В. А. Трапезникова, 2015. С. 58—81.

30. Аврамчук Е.Ф., Вавилов А.А., Емельянов С.В. и др. Технология системного моделирования / Под общ. ред. С.В.Емельянова. И.: Машиностроение, 1988.

31. Бусленко Н.П. «Моделирование сложных систем», М., «Наука», 1968.

32. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. - М.: Физматлит, 2001. - 320 с.

33. Przemyslaw Rozewski, Dmitry Novikov, Natalia Bakhtadze, Oleg Zaikin (eds.), New Frontiers in Information and Production Systems Modelling and Analysis. - Switzerland: Springer International Publishing, 2016. - 268 p. / DOI 10.1007/978-3-319-23338-3

34. Потрясаев С. А. Комплексное моделирование сложных процессов на основе нотации BPMN. //ИЗВ. ВУЗОВ. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. - 2016. - Т. 59. - № 11.- С. 913-920.

35. Трояновский В.М. Концепция разработки виртуальной лаборатории для внутривузовского и дистанционного обучения. «Известия вузов. Электроника», №1-2, 1999 - С.127-132.

36. Трухин А.В. «Об использовании виртуальных лабораторий в образовании» //Открытое и дистанционное образование. - 2002. - № 4 (8) .

37. Черемисина Е.Н., Антипов О.Е., Белов М.А. Роль виртуальной компьютерной лаборатории на основе технологии облачных вычислений в современном компьютерном образовании. //Дистанционное и виртуальное обучение. 2012. № 1. - С. 50-63.

38. Лаборатория Электронных Средств Обучения (ЛЭСО) СибГУТИ. Принципы создания виртуальных лабораторий в инженерном образовании. //URL: http ://www.labfor.ru/ online (дата обращения 25.06.2017).

39. Лаборатория Электронных Средств Обучения (ЛЭСО) СибГУТИ. Лаборатория с удаленным доступом «Физические основы электроники». //URL: http://www.labfor.ru/online/electronics (дата обращения 25.06.2017).

40. Трояновский В.М. Информационно-управляющие системы и прикладная теория случайных процессов: Уч. Пособ. - М.: Гелиос АРВ, 2004.-304 с.

41. Обучающие методики с использованием тренажеров при обучении работе в системах управления процессами // URL: https://controlengrussia.com/innovatsii/obuchaiushchie-metodiki-s-ispolzovaniem-trenazherov-pri-ob/

42. Бавин Эй. Методика и алгоритмы обработки и управления информацией в системах поддержки процессов обучения математическим дисциплинам (Автореферат) - Специальность: 05.13.01, Москва - 2010г. URL: http://tekhnosfera.com/metodiki-i-algoritmy-obrabotki-i-upravleniya-informatsiey-v-sistemah-podderzhki-protsessov-obucheniya-matematicheskim-dis

43. Зар Ни Хлайнг. Методики и алгоритмы интеллектуальной системы поддержки управления процессом обучения основам микроэлектроники (Автореферат) - Специальность: 05.13.01, Москва - 2011г. URL: http://www.dissercat.com/content/metodiki-i-algoritmy-intellektualnoi-sistemy-podderzhki-upravleniya-protsessom-obucheniya-os#ixzz5gXcAaa5t

44. Интеллектуальные методы, модели и алгоритмы организации учебного процесса в современном вузе: монография / В.В.Храмов, О.В. Витченко, Е.О. Ткачук, Е.В. Голубенко; ФГБОУ ВО РГУПС. -Ростов н/Д, 2016. -152с.: ил. - Библиогр.: с. 145-151.

45. Goldsman, D., M. de Almeida Costa, P. Goldsman and J. R. Wilson. History of the Winter Simulation Conference: Overview and Notable Facts and Figures / Proceedings of the 2017 Winter Simulation Conference, edited by W. K. V. Chan, A. D'Ambrogio, G. Zacharewicz, N. Mustafee, G. Wainer, and E. Page. Piscataway, New Jersey: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. / 978-1-5386-3428-8/17/$31.00 ©2017 IEEE, P.16-39

46. Имитационное моделирование : учебник и практикум для академического бакалавриата / А. С. Акопов — М. : Издательство Юрайт, 2017. —389 с. — Серия : Бакалавр. Академический курс. / ISBN 978-5-534-02528-6

47. Jiang L., Liu D., Zhang J., Duan W. Nonlinear System Identification of CZ Silicon Crystal Growth between Pulling Speed and Diameter / Proceedings 2018 Chinese Automation Congress, CAC 2018, P. 1686-1691. / DOI: 10.1109/CAC.2018.8623375

48. Zhang J., Wan Y., Liu D., Ren J. Optimization of control parameters in microdefect Czochralski monocrystalline silicon growth / Proceedings 2018 Chinese Automation Congress, CAC 2018, P. 2106-2110. / DOI: 10.1109/CAC.2018.8623048

49. Зыкова М.П. Нестехиометрические фазы на основе селенида цинка для разработки лазерных и детекторных материалов /Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. г. Москва - 2018 год.

50. Ermochenkov I.M., Dubovenko E.V., Sadovski A.P., Avetisov I.Ch. Growth of K2Co(SO4)2*6H2O Crystals Using Low-Frequency Axial Vibration Control Technique / Crystallography Reports, Maik Nauka/Interperiodica Publishing (Russian Federation), 2019, Vol. 64, № 2, P. 360-362.

51. Краснов В.А., Прохорович А.В., Шутов С.В., Деменский А.Н. Анализ флуктуаций размера растущего кристалла (на примере легированных монокристаллов кремния, вытягиваемых из расплава по методу Чохральского) / URL: http://aaecs.org/krasnov-va-prohorovich-av-shutov-sv-demenskii-an-analiz-fluktuacii-razmera-rastushego-kristalla-na-primere-legirovannih-monokristallov-kremniya-vityagivaemih-iz-rasplava-po-metodu-chohralskogo.html (дата посещения 12.10.2019)

52. Патенты автора Сатункин Геннадий Анатольевич / Способ управления диаметром монокристаллов, выращиваемых способом чохральского с жидкостной герметизацией при весовом контроле // 2067625 / URL: https://findpatent.ru/patent/206/2067625.html (дата посещения 12.10.2019)

53. R Venkitasubramony, GK Adil. Designing a block stacked warehouse for dynamic and stochastic product flow: a scenario-based robust approach / International Journal of Production Research. 2019, Vol.57 (5), P.1345-1365. / DOI: 10.1080/00207543.2018.1472402

54. Chun-Ming Yang & Kuen-Suan Chen. Two-phase selection framework that considers production costs of suppliers and quality requirements of buyers / International Journal of Production Research, 2019, Vol. 57 - Issue 20, Pages 6351-6368.

55. David Tchoffa, Nicolas Figay, Parisa Ghodous, Ernesto Exposito, Kouami Seli Apedome & Abderrahaman El Mhamedi. Dynamic manufacturing network - from flat semantic graphs to composite models/ International Journal of Production Research, 2019,Vol. 57- Issue 20, Pages 6569-6578.

56. Friedrich J., Jung T., Trempa M., Reimann C., Denisov A., Muehe A. Considerations on the limitations of the growth rate during pulling of silicon crystals by the Czochralski technique for PV applications / Journal of Crystal Growth 524 (2019) 125168. URL: https://doi.org/10.1016/i.icrysgro.2019.125168

57. Tajini R., Lissane Elhaq S., Rachid A. Modelling methodology for the simulation of the manufacturing systems // International Journal of Simulation and Process Modelling. 2014. Vol. 9, No. 4.

58. Shkelzen Cakaj. Modeling Simulation and Optimization: Focus on Applications // InTech. 2010.

59. McHaney R. Understanding Computer Simulation. BookBoon, 2009. 172 p.

60. Файзрахманов Р.А., Полевщиков И.С. Анализ методов и средств автоматизации процесса обучения операторов производственно-технологических систем (на примере операторов перегрузочных машин) // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. URL: science -education.ru/111-10494.

61. Аракелян Э.К., Андрюшин А.В., Бурцев С.Ю. Использование компьютерных тренажеров для проведения модельных исследований в энергетике // Вестник МЭИ. 2015. № 2.

62. Ахметшин А.И., Даринцев О.В. Сравнительный анализ современных тренажерных комплексов в системе подготовки и аттестации оперативного персонала, обслуживающего технологические процессы // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4.

63. Дозорцев В.М. Компьютерные тренажеры для обучения операторов технологических процессов. М.: СИНТЕГ, 2009. 372 с.

64. Ершов В.А., Пименов С.Д. Электротермия фосфора. СПб: Химия, 1996. 248 с.

65. Электротермические процессы и реакторы : учебное пособие. С.П. Богданов, К.Б. Козлов, Б.А. Лавров, Э.Я. Соловейчик / Под ред. Б. А. Лаврова. СПб.: Проспект Науки, 2009. 400 с.

66. Фитерман М.Я., Берх В.И., Локшин Р.Г. Пути повышения эффективности производства и улучшения организации труда при автоматизации предприятий алюминиевой подотрасли // Цветная металлургия. 1989. № 2.

67. Педро А.А., Арлиевский М.П., Куртенков Р.В. Особенности существования электрохимических процессов в ванне руднотермической печи // Сб.Трудов Всероссийской НТК с международным участием «Электротермия-2010». СПбГТИ (ТУ). СПб., 2010.

68. Жантасов М.К. Совершенствование технологии и модернизация основного технологического оборудования электротермического производства фосфора // Сб.Трудов Всероссийской НТК с международным участием «Электротермия-2010». СПбГТИ (ТУ). СПб., 2010.

69. Трояновский В.М. Программная инженерия информационно -управляющих систем в свете прикладной теории случайных процессов: учеб.пособие / В.М. Трояновский. - М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. - 325 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс; Режим доступа: http:

www.znanium.com]. - (Высшее образование: Магистратура). — www.dx.doi.org/10.12737/textbook 5ad88bf5c35cd8.81685342.

70. Troyanovskiy V. M., Sliusar V. V., Kyaw Naing Soe. «Selecting Process Modeling Tools for Virtual Laboratory», 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), Sochi, Russia, 2019, pp. 1-6. / URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8867766&isnumber =8867588 / DOI: 10.1109/RUSAUT0C0N.2019.8867766

71. Д.А. Акимов, А.З. Асанов, И.К. Шевцов. Разработка функций и структуры имитационной модели движения колонны беспилотных грузовых автомобилей в условиях экстремальной и нестационарной среды. / URL: https://vspu2019.ipu.ru/files/vspu/Доклады%20ВСПУ-2019/20%20У А4/АкимовДА^

72. Красовский А.А. Квазистационарные процессы непрерывного экстремального регулирования при наличии ограничений координат / Автоматика и телемеханика, том 24, №12 (1963), С. 1633-1642.

73. Прокофьева В. К., Трояновский В. М., Чжо Наинг Сое. Анализ флуктуаций параметров в объекте с переменной динамикой // Электронные информационные системы № 3 (22) 2019. С. 29-39.

74. А.С. Власкина, Н.А. Поляков, И.А. Гудкова, К.Е. Самуйлов. Имитационная модель для анализа качества обслуживания пользователей виртуального мобильного оператора услуг с минимальной скоростью передачи данных. / Ы^:/^ри2019лри.га/п^^ри/Доклады%20ВСПУ-2019/20_В%20МКЗ/ВласкинаАС. pdf

75. Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Через радикальные сомнения к созданию модели управления процессом в микроэлектронике // IV Декартовские чтения «Рационализм и универсалии культуры»: Материалы международной научно-практической конференции, г. Москва, Зеленоград, 16-17 ноября 2017 г. / Часть (1). - С. 127-134.

76. Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Роль формы и содержания при создании виртуальной лаборатории // V Декартовские чтения

«Декартовский дуализм и современная картина мира»: Материалы международной научно-практической конференции, г. Москва, Зеленоград, 15-16 ноября 2018 г. / Часть (2). - С. 167-176.

77. Frigg, Roman and Hartmann, Stephan, "Models in Science", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2009 Edition), Edward N. Zalta (ed.)

78. Сайт Национального Общества Имитационного моделирования. URL: http://simulation.su/ru.html (accessed 20.05.2018).

79. Xia S., Smith N. Automated modelling: a discussion and review. The Knowledge Engineering Review, 1996. Vol. 11:2. р. 137-160.

80. Handbook on Architectures of Information Systems, eds P. Bernus, K. Mertins & G. Schmidt, Springer-Verlag, Berlin, 1998.

81. Балухто А.Н. Имитационное моделирование динамических систем. URL: https://www.iwebsim.ru/login (accessed 20.05.2018).

82. Basharina O.Y. , Dmitriev V.I., Feoktistov A.G. The Toolkit For The Simulation Modeling Automation Of Complex Systems In Distributed Computing Environment. / Fundamental research. 2015. - № 6 (part 3) - P. 438-442.

83. GPSS World Tutorial Manual (2001). Available at: URL: http://www.minutemansoftware.com/tutorial/tutorial_manual.htm (accessed 20.05.2018).

84. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. М.: ГРФМЛ изд-ва «Наука», 1977. - 560 с. (с приложениями по обычному и дискретному преобразованиям Лапласа и Фурье)

85. Кориков А.М. Основы теории управления / Уч. пос., 2-е изд. - Томск, Издательство НТЛ, 2002. - 392 с.

86. Y. Dzhuri, "Robustness of discrete systems. (In Russian)", Automation and Remote Control, vol. 5, pp. 12-21, 1990.

87. V. Pugachev, "The theory of random functions and its application to problems of automatic control", 1st ed. Moscow: Gostekhizdat (In Russian), 1957, p. 660.

88. Румянцева Е.Л., Трояновский В.М. Инструментальная среда MS Excel как средство организации данных, диалога и презентаций в информационных системах. //«Мир ПК», №5 май 2004, С. 72-74.

89. Чжо Наинг Сое. Особенности организации данных для виртуальной лаборатории выращивания монокристалла по методу Чохральского // Актуальные проблемы информатизации в науке и образовании - 2018. 11-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция. М.: МИЭТ, 2018г. - C. 53.

90. Прокофьева В.К., Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Виртуальная учебная лаборатория «Выращивание монокристаллов» // Изв. вузов. Электроника. - 2018. - Т. 23. - № 4. - С. 420-428. DOI: 10.24151/15615405-2018-23-4-420-428

91. Чжо Наинг Сое. Визуализация процесса выращивания монокристалла по методу Чохральского для виртуальной лаборатории // Информационно-телекоммуникационные системы и технологии (ИТСиТ-2017): Материалы Всероссийской научно-практической конференции, г. Кемерово, 12-13 октября 2017 г.; Кузбас. гос. техн. ун-тим. Т.Ф. Горбачева. - Кемерово,

2017. - С. 24-25.

92. Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Разработка виртуальной лаборатории выращивания монокристалла по методу Чохральского. Этап 1: Визуализация процесса // «Естественные и технические науки», № 5,

2018. - С. 248-254.

93. Хинчин А.Я. Теория корреляции случайных процессов. «Успехи математических наук», 1938, т. V, с. 42-51.

94. Пугачев В.С., Синицын И.Н. Теория стохастических систем: Учеб. пособие. - М.: Логос, 2004. - 1000 с.

95. A. P. Winn, Т. Чжо, В. М. Трояновский, Я. Л. Аунг. Методика и программа для накопления и статистического анализа результатов компьютерного эксперимента / КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ, 2013 Т. 5, № 4, С. 589-595.

96. Тин Чжо, В.М. Трояновский, Ян Лин Аунг. Программа верификации данных компьютерного эксперимента / Известия вузов. Электроника, 2013, №6. С.90-91.

97. Чжо Наинг Сое. Эффективность применения виртуальной лаборатории выращивания монокристалла в учебном процессе // Микроэлектроника и информатика - 2019. 26-я Всероссийская межвузовская научно -техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, апр. 2019г. - С. 123.

Публикации автора по теме диссертации

1. Чжо Наинг Сое. Использование информационных технологий для исследования процессов выращивания монокристалла кремния // Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике

- 2015. 8-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция. М.: МИЭТ, 2015г. - С. 176.

2. Чжо Наинг Сое. Элементы информационных технологий для моделирования процессов выращивания монокристаллов кремния // Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике

- 2016. 9-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция. М.: МИЭТ, 2016г. - С. 67.

3. Трояновский В.М., ЧжоНаинг Сое. Разработка имитационной модели выращивания монокристалла для применения в учебном процессе [Электронный ресурс] // Труды Восьмой всероссийской научно -практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММ0Д-2017) (г. Санкт-Петербург, 18-20 октября 2017 г.). СПб.: Изд-во ВВМ, 2017. - С. 543-545. URL: http://simulation.su/uploads/files/default/2017-immod-543-545.pdf (дата обращения: 29.11.2018).

4. Чжо Наинг Сое. Этапы разработки виртуальной лаборатории для изучения процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского // Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике

- 2017. 10-я Всероссийская межвузовская научно -практическая конференция. М.: МИЭТ, 2017г. - C. 62.

5. Чжо Наинг Сое. Визуализация процесса выращивания монокристалла по методу Чохральского для виртуальной лаборатории // Информационно -телекоммуникационные системы и технологии (ИТСиТ-2017): Материалы Всероссийской научно-практической конференции, г. Кемерово, 12-13

октября 2017 г.; Кузбас. гос. техн. ун-тим. Т.Ф. Горбачева. - Кемерово,

2017. - С. 24-25.

6. Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Через радикальные сомнения к созданию модели управления процессом в микроэлектронике // IV Декартовские чтения «Рационализм и универсалии культуры»: Материалы международной научно-практической конференции, г. Москва, Зеленоград, 16-17 ноября 2017 г. / Часть (1). - С. 127-134.

7. Чжо Наинг Сое. Разработка математической модели для виртуальной лаборатории выращивания монокристаллов кремния по методу Чохральского // Микроэлектроника и информатика - 2018. 25-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, апр. 2018г. - С. 181.

8. Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Разработка виртуальной лаборатории выращивания монокристалла по методу Чохральского. Этап 1: Визуализация процесса // «Естественные и технические науки», № 5,

2018. - С. 248-254. (Перечень ВАК)

9. Прокофьева В.К., Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Виртуальная учебная лаборатория «Выращивание монокристаллов» // Изв. вузов. Электроника. - 2018. - Т. 23. - № 4. - С. 420-428. Б01: 10.24151/15615405-2018-23-4-420-428 (Перечень ВАК)

10.Чжо Наинг Сое. Особенности организации данных для виртуальной лаборатории выращивания монокристалла по методу Чохральского // Актуальные проблемы информатизации в науке и образовании - 2018. 11-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция. М.: МИЭТ, 2018г. - С. 53.

11.Трояновский В.М., Чжо Наинг Сое. Роль формы и содержания при создании виртуальной лаборатории // V Декартовские чтения «Декартовский дуализм и современная картина мира»: Материалы международной научно-практической конференции, г. Москва, Зеленоград, 15-16 ноября 2018 г. / Часть (2). - С. 167-176.

12.Чжо Наинг Сое. Эффективность применения виртуальной лаборатории выращивания монокристалла в учебном процессе // Микроэлектроника и информатика - 2019. 26-я Всероссийская межвузовская научно -техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, апр. 2019г. - C. 123.

13.Прокофьева В. К., Трояновский В. М., Чжо Наинг Сое. Анализ флуктуаций параметров в объекте с переменной динамикой // Электронные информационные системы № 3 (22) 2019. С. 29-39. (Перечень ВАК)

14.Troyanovskiy V. M., Sliusar V. V., Kyaw Naing Soe. «Selecting Process Modeling Tools for Virtual Laboratory», 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), Sochi, Russia, 2019, pp. 1-6. / URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.isp?tp=&arnumber=8867766&isnumber =8867588 / DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867766 (Scopus)

15.Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2019618295. Программный комплекс для виртуальной лаборатории выращивания монокристалла по методу Чохральского / В. М. Трояновский, Чжо Наинг Сое; заявитель и правообладатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (RU) - заявка №2019618295, заявл. 09.07.19; зарег. 18.07.19.

Приложение 1

Тексты программы для моделирования процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского

Программные коды обеспечивают визуализацию процесса выращивания монокристалла по методу Чохральского (выращивание монокристалла, вытягивание монокристалла, вращение кристалла и тигля). В программе моделируется рост кристалла, изменения диаметра и температуры растущего кристалла, результаты моделирования показываются на графике в реальном времени моделирования процесса.

1. Текст макроса для размещения диска на листе Excel

Sub Кольцо_создать_на_Проба_с_заготовками() X_0 = Range("B1") Y_0 = Range("E1") R = Range("H1") Pi = 3.1418

Ширина = Range("K1") Число_Точек = Range("N1")

''MsgBox X_0 ''MsgBox Y_0 ''MsgBox R

''' For alpha = 0 To 359 Step 3 / R * 180 / Pi alpha = 0

For j = 1 To Число_Точек Sheets('^^^ ").Select

ActiveSheet.Shapes.AddShape(msoShapeOval, _

X_0 + (R + Ширина * Rnd) * Cos(alpha / 180 * Pi), _ Y_0 + 3 * j - (R + Ширина * Rnd) * Sin(alpha / 180 * Pi), 3#, 3#).Select

Selection.ShapeRange.Fill.ForeColor.SchemeColor = 13 ''' Снять_линию_контура

With Selection '' .Name = "disc" + Str(Int(alpha)) + "_" + Str(j) .name = "disc" + Str(j) .Width = 50 End With

ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(j)).ThreeD.Depth = 5 ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(j)).Copy

Sheets("Проба_с_заготовками").Select Range("aa10 ").Select Sheets("Проба_с_заготовками").Paste

Next j '''' Next alpha End Sub

2. Текст макроса для самого процесса (выращивание кристалла)

Sub Переместим_столбик_ВВЕРХ_без_подкраски() Dim i As Integer 'количества дисков For i = 1 To 100

'Showing time periods

ЛсйуеЗЬей.ЗЬареБС'йте репоё8").Ьей = 950 + 1 * 3.55 ЛсйуеЗЬей.ЗЬареБС'йте periodsм).Width = 360 - 1 * 3.55

Радиус_табл = Sheets("Лист2").Cells(3 + 1, 2) / 2 'Радиус очередного диска (из таблицы на Листе2)

Радиус = Радиус_табл * Range(мРадиус_1м) / 100 'Радиус с учетом управляющего воздействия

' Размещение очередного диска с учетом его размера и опускания мениска ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(i)).Left = 1000 - Радиус ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(i)).Height = 2 ' высота

ActiveSheet.Shapes(мdiscм + Str(i)).Top = 570 + ! * 0.5 'размещаем внизу столбика

'размещение метки на очередной диск (с учетом его размера и опускания мениска)

ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Left = 565 - Радиус + 50 * М ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Height = 2 ' высота

ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Top = 500 - i * 0.1 '- 1 'размещаем внизу столбика

'изменение мениска

ActiveSheet.Shapes("liquid").Height = 40 - } * 0.2 ActiveSheet.Shapes("liquid").Top = 597 + } * 0.2 ActiveSheet.Shapes(мliquid1м).Height = 80 - ) * 0.2 ActiveSheet.Shapes("liquidГ,).Top = 573 + } * 0.2 'Затравка

ActiveSheet.Shapes("Затравка1").Height = 240 - j * 0.2 ActiveSheet.Shapes("Затравка1").Top = 330 '+ j * 0.2

'Вращение тигля For x1 = 1 To 5

For x = -35 To 35 Step 0.7

'Rotation of crucible

x11 = 390 - (460 - (i * 2) + (35 - x) / 2)

x12 = ((10 * (Радиус + 70)) л 2 - x11 л 2) л 0.5

ActiveSheet.Shapes.Range(Array("line1")).Left = 590 + 70 - (i * 2) +

(35 - x) / 2

ActiveSheet.Shapes.Range(Array("line1")).Top = 555 + x12 - 10 * (Радиус + 70)

'time_1 (0.05) Next x

time_1 (0.05) Next x1

'Расположение очередного диска для выращивания монокристалла ''MsgBox Str(Радиус * 2)

ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(i)).Width = 2 * Радиус

For j = 1 To i - 1 'не измеянем цвет, но перемещаем вверх ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(j)).Top = ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(j)).Top - 0.5

ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Left = ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Left + Радиус / 20

If ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Left > 565 + Радиус _ Then ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Left = 565 - Радиус + 10 *

Rnd

ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Top = ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Top - 0.5

Задержка_с_десятыми_долями 0.001 DoEvents

RGB1 = 247 - ((i - j) * 2) RGB2 = 192 - ((i - j) * 1.5) RGB3 = 53 - ((i - j) * 0.5)

ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(j)).Line.ForeColor.RGB = RGB(RGB1, RGB2, RGB3) Next j

'Появление графика

Sheets(мЛист3м).Cells(35 + i, 3) = Sheets('^CT3").Cells(35 + i, 8)

If i = 100 Then For y = 1 To 50

ActiveSheet.Shapes("Heater1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(250 - (y * 3.2), 5 + (y * 1.7), 5 + (y * 1.7))

ActiveSheet.Shapes("Heater2").Fill.ForeColor.RGB = RGB(250 - (y * 3.2), 5 + (y * 1.7), 5 + (y * 1.7)) time_1 (0.1) Next y End If Next i

ActiveSheet.Shapes("time periods").Left = 9500 End Sub

3. Текст макроса для очистки старых данных

'/В начальное состояние процесс/ Sub Очистить_плое() For i = 1 To 100

ActiveSheet.Shapes("disc" + Str(i)).Left = 3000 ActiveSheet.Shapes("metka" + Str(i)).Left = 3200

Next i

ActiveSheet.Shapes("Container").Fill.ForeColor.RGB = RGB(185, 205, 229) ActiveSheet.Shapes("Heater1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(90, 90, 90) ActiveSheet.Shapes("Heater2").Fill.ForeColor.RGB = RGB(90, 90, 90)

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("float").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid").Top = 573 ActiveSheet.Shapes("liquid1").Top = 573 ActiveSheet.Shapes("liquid").Height = 40 ActiveSheet.Shapes("liquid1").Height = 80 ActiveSheet.Shapes("Затравка1").Top = 300 ActiveSheet.Shapes("Затравка1").Height = 240 ActiveSheet.Shapes("Raw crystals"). Left = 910 ActiveSheet.Shapes("float").Left = 890 Sheets(" Лист3").Range("C36:C135").ClearContents ActiveSheet.Shapes("time periods"). Left = 650 ActiveSheet.Shapes("time periods").Width = 660 End Sub

'Задержка на заданное время (в секундах с долями до 1/10? 1/100 ...?) Sub time_1 (dur_ms As Double) S_time = Timer Do

DoEvents

Loop Until (Timer - S_time) >= dur_ms End Sub

' Air Pumping to container (0TKaHKa_B03gyxa)

Sub 0TKanKa_B03gyxa()

,ActiveSheet.Shapes("ContainerM).Fill.ForeColor.RGB = RGB(166, 166, 166) For x = 1 To 50

ActiveSheet.Shapes("Container").Fill.ForeColor.RGB = RGB(185 + (x * 1.35), 205 + (x * 0.95), 230 + (x * 0.45))

ActiveSheet.Shapes("time periods").Left = 650 + x * 2 ActiveSheet.Shapes("time periods").Width = 660 - x * 2 time_1 (0.1) Next x

ActiveSheet.Shapes("text1").Left = 820 ActiveSheet.Shapes("text1").Top = 430

time_1 (2)

ActiveSheet.Shapes("text1").Left = 3880 ActiveSheet.Shapes("text1").Top = 3050 End Sub

' Heating the Heater and melting of crystal (Pa3rpeTb_HaipeBaTe.nb)

Sub Pa3rpeTb_HarpeBaTe^b()

ActiveSheet.Shapes("Heater1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(90, 90, 90) ActiveSheet.Shapes("Heater2").Fill.ForeColor.RGB = RGB(90, 90, 90) ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("Raw crystals"). Left = 910

For x = 1 To 50

ActiveSheet.Shapes("Heater1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(90 + (x * 3.2), 90

- (x * 1.7), 90 - (x * 1.7))

ActiveSheet.Shapes("Heater2").Fill.ForeColor.RGB = RGB(90 + (x * 3.2), 90

- (x * 1.7), 90 - (x * 1.7))

ActiveSheet.Shapes("time periods").Left = 750 + x * 2 ActiveSheet.Shapes("time periods").Width = 560 - x * 2 time_1 (0.1) Next x

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("float").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("Raw crystals"). Left = 910 ActiveSheet.Shapes("float").Left = 890 For x = 1 To 50

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85), 64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

ActiveSheet.Shapes("float").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85), 64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

'' ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85),

64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

'' ActiveSheet.Shapes("liquid1 ").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85), 64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 3.01), 64 + (x * 2.07), 64 - (x * 0.37))

ActiveSheet.Shapes("liquid1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 3.01), 64 + (x * 2.07), 64 - (x * 0.37)) If x = 25 Then

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Left = 3500 ActiveSheet.Shapes("float").Left = 3500 time_1 (0.1) End If time_1 (0.1) Next x

ActiveSheet.Shapes("text2").Left = 820 ActiveSheet.Shapes("text2").Top = 430 time_1 (2)

ActiveSheet.Shapes("text2").Left = 3880 ActiveSheet.Shapes("text2").Top = 3050 End Sub

' Crystal seed dropping(OnycKaTb_3aipaBKy) Sub OnycKaTb_3aipaBKy()

ActiveSheet.Shapes("3aTpaBKa1").Top = 300 For x = 1 To 100

ActiveSheet.Shapes("3aTpaBKa1").Height = 240 + x * 0.4

ActiveSheet.Shapes("time periods").Left = 850 + x * 1.05 ActiveSheet.Shapes("time periods").Width = 460 - x * 1.05 time_1 (0.1)

Next x End Sub

'Melting of crystal Sub Melting_crystal()

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("liquid1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64, 64, 64) ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Left = 475

For x = 1 To 50

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85), 64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

ActiveSheet.Shapes("liquid").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85), 64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

ActiveSheet.Shapes("liquid1").Fill.ForeColor.RGB = RGB(64 + (x * 2.85), 64 + (x * 1.95), 64 - (x * 0.41))

If x = 25 Then

ActiveSheet.Shapes("Raw crystals").Left = 3500 time_1 (0.1) End If time_1 (0.1)

Next x End Sub

'Work time

Sub Time_periods()

ActiveSheet.Shapes("time periods").Left = 897.5 ActiveSheet.Shapes("time periods").Width = 655 For i = 1 To 100

ActiveSheet.Shapes("time periods").Left = 897.5 + i * 6.55 ActiveSheet.Shapes("time periods").Width = 655 - i * 6.55 time_1 (0.1) Next i End Sub

Свидетельство о регистрации программы

Акт внедрения

«УТВЕРЖДАЮ» Проректор по учебной работе Национального исследовательского университета «МЮТ», д.т.н., профессор

__^ . _и г Игнатова

« .• » /ен 'Лг,^ 2019 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Чжо Наинг Сое на тему «ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ВЫРА1ДИВА11ИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО МЕТОДУ

ЧОХРАЛЬСКОГО» на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и

Результаты диссертационной работы Чжо Наинг Сое, посвященной разработке имитационного моделирования особенностей системы управления технологическим процессом выращивания монокристаллов по методу Чохральского. а именно:

• алгоритмы и программы виртуальной лаборатории как инструмент

монокрнсталлов по методу Чохральского;

• двухзвенная динамическая модель, позволяющая проводить совместный анализ процессов в канале управления н физических процессов в расплаве и зоне кристаллизации;

• объяснение экстремального характера изменений флуктуаций примесей в процессе роста кристалла вследствие изменений динамических звеньев в процессе выращивания кристалла

используются в учебном процессе «Института системной и программной инженерии и информационных технологий (СПИНТех)», «Института микроприборов и систем управления имени Л.Н. Прсснухина (МПСУ)» и «Института перспективных материалов и технологий (ПМТ)» федерального

производствами (в приборостроении)

имитационного моделирования

процесса выращивания

государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники)» в лекционных и практических занятиях по дисциплинам: «Программная инженерия управляющих систем», «Моделирование систем управления», «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники».

От Института СИИНТсх.

доктор технических нау к. профессор

От Института МПСУ.

доктор технических нау к. профессор

Ученый секретарь Института СПИНТех кандидат технических наук, доцент

От Института ПМТ,

кандидат химических наук, доцент

£ л с