Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Истомин Алексей Сергеевич. Повышение эффективности автоматизированного контроля процесса осаждения тонких пленок на основе емкостного метода : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Рыбинск, 2006 129 с. РГБ ОД, 61:07-5/270

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБЛАСТИ

ИССЛЕДОВАНИЯ 9

1Л Методы осаждения покрытий в вакууме 9

Ь2 Методы контроля толщины тонких пленок в вакууме 13

  1. Весовой метод 17

  2. Метод кварцевого резонатора 19

} 1.2.3 Фотометрический метод 24

  1. Резистивный метод 29

  2. Емкостные методы t 31

  3. Вибрационный метод 35

13 Выводы по первой главе и постановка задач исследований 37

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА

ш ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ В ВАКУУМЕ 42

  1. Емкостный метод контроля толщины покрытий, наносимых в вакууме 42

  2. Разработка емкостного датчика , 43

  1. Конструкция емкостного датчика f t 43

  2. Математическая модель емкостного датчика 45

  3. Чувствительность емкостного датчика 61

k 2.2.4 Погрешность емкостного датчика 62

2.2.5 Измерительные схемы для емкостного датчика 63

2.3 Выводы по второй главе 67

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ В
ВАКУУМЕ 68

  1. Классификация автоматизированных систем 69

  2. Разработка аппаратного обеспечения АС 69

3.2 J Анализ возможных путей реализации устройства сопряжения 70

*

3.2.2 Связь УС с персональным компьютером - * 72

  1. J Управление заслонкой и коммутация сигналов 72

  2. Разработка программного обеспечения АС 73

  3. Выводы по третьей главе 75

ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА

ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ В ВАКУУМЕ 76

4,1 Опытный образец емкостного датчика толщины покрытий и устройства

сопряжения 76

4-2 Оборудование и техника экспериментов 78

4-2.1 Разработка устройства ввода данных от измерительного оборудования в

ПК 83

4.2.2 Разработка программного обеспечения для устройства ввода данных от
измерительного оборудования в ПК 88

  1. Результаты экспериментального исследования датчика 92

  2. Выводы по четвертой главе 108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 111

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Алгоритмы программы 122

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акты внедрения 125

ПРИЛОЖЕНИЕ В, Справка об использовании диссертации в учебном
процессе 128

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ И ТЕРМИНОВ

Условные обозначения

АСУТП -автоматизированная система управления технологическим процессом;

БСО - блок связи с объектом; ВУ - вакуумная установка; ИМС - интегральная микросхема;

ИСТИ - ионизационный измеритель скорости и толщины; КИТ - кварцевый измеритель толщины; МРТИ - Минский радиотехнический инстиіут; МСБ -микросборка;

ГИД - пропорционально-интегральио-дифференциальный; СФКТ - система фотометрического контроля толщины; YTK - управляющий технологический комплекс; ЭВМ - электронно-вычислительная машина; ЭДС - электродвижущая сила; ЭП - электроемкостной преобразователь.

Введение к работе:

Актуальность темы. Тонкие пленки, получаемые методами осаждения в вакууме, находят разнообразное применение в измерительной технике, приборостроении (в частности, в радиопромышленности), изделиях электроники и микроэлектроники.

Качество наносимых слоев оценивается путем контроля таких параметров покрытий, как толщина, химический состав, пористость, плотность, адгезия, износостойкость, твердость, шероховатость, внутренние напряжения и др. Совокупность контролируемых параметров в каждом конкретном случае зависит от назначения покрытия, однако для любого нанесенного слоя одним из важнейших параметров является его толщина.

В ходе изучения технологического процесса контроля толщины покрытий было выяснено, что в настоящее время не существует универсальных методов и средств, в равной степени удовлетворяющих всем предъявляемым требованиям к методам и датчикам оперативного технологического контроля процесса осаждения покрытий в вакууме. Поэтому вопрос о выборе метода измерений и прибора должен решаться в каждом отдельном случае в зависимости от метода нанесения покрытия, свойств материала, а также от диапазона требуемых значений толщины и необходимой точности измерений.

Для обеспечения стабильности качественных характеристик покрытий при термовакуумном нанесении необходимо наличие средств автоматического контроля и регулирования параметров покрытий и технологического процесса. Поэтому актуальной является задача непрерывного автоматического контроля этих параметров в процессе осаждения покрытия.

В данной работе предпринята попытка создания универсального датчика для контроля толщины покрытий, наносимых в вакууме, применяемых в электронной промышленности.

Цель работы – Повышение эффективности автоматизированного контроля процесса осаждения тонких пленок на основе емкостного метода.

Для достижения этой цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

анализ существующих методов контроля толщины покрытий в процессе нанесения их в вакууме;

разработка и исследование емкостного метода контроля толщины покрытий, наносимых в вакууме;

разработка автоматизированной системы контроля толщины покрытий в процессе нанесения их в вакууме;

экспериментальное исследование и подтверждение результатов теоретических исследований емкостного датчика и автоматизированной системы контроля толщины покрытий.

Объектом исследования настоящей работы является технологический процесс нанесения покрытий в вакууме.

Научная новизна работы заключается в следующем:

предложен и исследован емкостный метод контроля толщины покрытий, наносимых в вакууме;

разработана математическая модель емкостного датчика, связывающая изменение емкости с изменением толщины покрытия.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

разработан емкостный датчик толщины покрытий, наносимых в вакууме;

разработана система автоматического контроля толщины покрытий;

исследованы чувствительность и ресурс емкостного датчика;

уменьшена температурная зависимость показаний датчика за счет применения компенсационного конденсатора.

Реализация результатов работы. Основные научные и практические результаты диссертационной работы внедрены на ООО «НПП Тензосенсор» и ООО НТЦ «Интрофизика» (г. Рыбинск), а также используются в учебном процессе в РГАТА имени П. А. Соловьева при преподавании дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ».

Основные положения, выносимые на защиту:

емкостный метод контроля толщины покрытий;

математическая модель емкостного датчика;

принцип построения емкостного датчика толщины покрытий, позволяющий уменьшить влияние температуры на датчик.

Апробация. Результаты работы прошли апробацию в докладах на 11 международных, всероссийских, межрегиональных научно-технических, научно-практических и студенческих симпозиумах, конференциях и семинарах: IX, X, XI Международных научно-технических конференциях «Высокие технологии в промышленности России», (Москва, 2004 – 2006 гг.); Всероссийской научно-технической конференции «Моделирование и обработка информации в технических системах», (Рыбинск, 2004 г.); XI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика», (Москва, 2004 г.); XXIX конференции молодых ученых и студентов, (Рыбинск, 2005 г.); VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы разработки и внедрения информационных технологий двойного применения», (Ярославль, 2005 г.); XI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов, (Москва, 2005 г.); международной научно-технической конференции «Современные методы и технологии создания и обработки материалов», (Минск, 2006 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из которых 1 патент, 8 статей и 3 тезисов в сборниках материалов конференций и симпозиумов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений на 128 страницах, содержит 51 рисунок, 10 таблиц, список источников из 95 наименований.

Подобные работы
Суханова Наталия Вячеславовна
Совершенствование и повышение эффективности микропроцессорных систем управления оборудованием на основе методов оценки и контроля надежности
Семенова Юлия Валентиновна
Повышение эффективности автоматизированного управления процессами направленной кристаллизации на основе метода кольцевых сечений
Кисин Илья Львович
Разработка метода и средств повышения эффективности функционирования автотранспортного предприятия на основе оптимального управления заявками на грузоперевозки путем динамической настройки ресурсов
Вильгельм Андрей Владимирович
Повышение эффективности шахтных информационно-управляющих систем на основе вейвлет-методов обработки данных
Черярин Дмитрий Владимирович
Повышение эффективности автоматизированных мелкосерийных и единичных производств за счет организации управления и контроля производственных процессов в соответствии со стандартом ISO 9000
Слободин Антон Владимирович
Модели и методы повышения эффективности коммуникаций в базах данных АСУП деревообрабатывающей промышленности
Зайцев Константин Сергеевич
Разработка моделей и методов повышения эффективности разработки и функционирования автоматизированных информационно-управляющих систем в социально-экономической сфере
Симаков Евгений Владимирович
Методы повышения эффективности управления технологическим комплексом метрополитена в нештатных ситуациях
Олзоева Сэсэг Ивановна
Методы повышения эффективности имитационного моделирования в задачах разработки распределенных АСУ
Рожков Владимир Николаевич
Методы повышения эффективности управления технологическими процессами районных тепловых станций

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net