CN106835061B - 一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法 - Google Patents

一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，其包括如下步骤：(1)确定样品沉积速率方程；(2)确定一般气相沉积反应的速率方程；(3)积分得到气相沉积厚度方程；(4)求得未知修正比例系数a；(5)解得质量缺陷发生时间。本发明的优点在于：通过本发明方法可以准确锁定质量缺陷发生时间，快速确定质量缺陷产品范围，从而缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，快速制定措施，及时响应，将质量损失控制到最低；缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，大大降低检测产品质量缺陷的成本。

Description

一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法
技术领域
本发明属于气相沉积法生产技术领域，特别是涉及一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法。
背景技术
气相沉积法常用来实现高纯度材料的生产，随着各生产企业技术的不断突破，产能不断提高，若在某一生产时间内产生质量缺陷，则会导致批次性的产品质量缺陷。此外，使用气相沉积法生产产品存在一个生产周期，只有当完成整个生产周期后，我们才可以对产品的质量情况进行检测，当发现产品出现质量缺陷时，则其同时间生产的产品可能全部存在质量缺陷，因此锁定质量缺陷发生时间，对确定质量缺陷产品范围，降低质量损失至关重要。此外，在各种技术改造、工艺参数变更的过程中，也可以通过质量缺陷发生时间的计算，判定工艺改变对产品质量的影响。因此，急需研发设计一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，准确锁定质量缺陷发生时间，快速确定质量缺陷产品范围，从而缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，快速制定措施，及时响应，将质量损失控制到最低。
本发明的目的由如下技术方案实施：一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，其包括如下步骤：(1)确定样品沉积速率方程；(2)确定一般气相沉积反应的速率方程；(3)积分得到气相沉积厚度方程；(4)求得未知修正比例系数a；(5)解得质量缺陷发生时间；其中，
(1)确定样品沉积速率方程：气相沉积法生产产品，在一个生产周期内，由于沉积界面的温度及生产原料的流量、流速等不同，单位时间内产品的沉积厚度不同，因此为准确计算质量缺陷时间，应先测算出产品的沉积速率方程。沉积速率的变化一般以小时为单位测量，即沉积XXmm/h，通过测量每小时沉积厚度的增加，可以计算出每小时的沉积速率，沉积速率为现在的沉积厚度减上一小时的沉积厚度。通过对整个生产周期的沉积速率进行计算，得到生产周期内每小时所述沉积速率的数据后，应根据所述沉积速率绘制出产品的沉积速率曲线，通过数据处理软件对所述沉积速率曲线进行拟合，可以得到检测样品的所述沉积速率随时间变化的样品沉积速率方程，设所述样品沉积速率方程为y＝f(t)；
(2)确定一般气相沉积反应的速率方程：同一公司，气相沉积反应设备虽然型号相同，但因所述气相沉积反应设备表面反射率、仪表检测的差异，每台所述气相沉积反应设备在相同的时间内沉积速度有微小的不同，但通过实践检验，所述气相沉积反应设备情况的影响对整个沉积过程的影响均相似，可以引入所述气相沉积反应设备对沉积过程影响的修正比例系数a，得出一般气相沉积反应速率方程y＝f(at)；
(3)积分得到气相沉积厚度方程：对所述一般气相沉积反应速率方程y＝f(at)进行积分，即为气相沉积厚度方程对积分式进行求解，可解得包含未知常量a的沉积厚度h随变量时间t变化的气相沉积厚度方程；
(4)求得未知修正比例系数a：测量沉积总厚度h总，并将测得的所述沉积总厚度h总和沉积总时间t总代入所述气相沉积厚度方程中求解，解得未知修正比例系数a；
(5)解得质量缺陷发生时间：通过对气相沉积产品截面进行质量检测，锁定质量缺陷点的位置，然后测量质量缺陷点处沉积厚度h缺陷，将质量缺陷点处的所述沉积厚度h缺陷及所述修正比例系数a代入所述气相沉积厚度方程，对等式进行求解，即可解得质量缺陷发生时间t缺陷。
进一步，所述数据处理软件为origin软件。
优选的，在所述步骤(5)之后还包括有对求得的所述质量缺陷发生时间t缺陷的验证步骤，重复所述步骤(5)，对经历质量缺陷发生时间的不同样品进行检测计算，求得不同样品的所述质量缺陷发生时间t缺陷，并对求得的所述质量缺陷发生时间t缺陷进行比较，当不同样品计算出的所述质量缺陷发生时间t缺陷接近时，即可确定所述步骤(5)计算得到的所述质量缺陷发生时间t缺陷真实准确。
本发明的优点在于：通过本发明方法可以准确锁定质量缺陷发生时间，快速确定质量缺陷产品范围，从而缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，快速制定措施，及时响应，将质量损失控制到最低；缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，大大降低检测产品质量缺陷的成本。
附图说明
图1为一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但以下实施例并不构成对本发明的限制。
实施例1：一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，其包括如下步骤：(1)确定样品沉积速率方程；(2)确定一般气相沉积反应的速率方程；(3)积分得到气相沉积厚度方程；(4)求得未知修正比例系数a；(5)解得质量缺陷发生时间；(6)对求得的所述质量缺陷发生时间t缺陷进行验证；其中，
(1)确定样品沉积速率方程：相沉积法生产产品，在一个生产周期内，由于沉积界面的温度及生产原料的流量、流速等不同，单位时间内产品的沉积厚度不同，因此为准确计算质量缺陷时间，应先测算出产品的沉积速率方程。沉积速率的变化一般以小时为单位测量，即沉积XXmm/h，通过测量每小时沉积厚度的增加，可以计算出每小时的沉积速率，沉积速率为现在的沉积厚度减上一小时的沉积厚度。通过对整个生产周期的沉积速率进行计算，得到生产周期内每小时所述沉积速率的数据后，应根据所述沉积速率绘制出产品的沉积速率曲线，通过origin软件对所述沉积速率曲线进行拟合，可以得到检测样品的所述沉积速率随时间变化的样品沉积速率方程，设所述样品沉积速率方程为y＝f(t)；
(2)确定一般气相沉积反应的速率方程：同一公司，气相沉积反应设备虽然型号相同，但因所述气相沉积反应设备表面反射率、仪表检测的差异，每台所述气相沉积反应设备在相同的时间内沉积速度有微小的不同，但通过实践检验，所述气相沉积反应设备情况的影响对整个沉积过程的影响均相似，可以引入所述气相沉积反应设备对沉积过程影响的修正比例系数a，得出一般气相沉积反应速率方程y＝f(at)；
(3)积分得到气相沉积厚度方程：对所述一般气相沉积反应速率方程y＝f(at)进行积分，即为气相沉积厚度方程对积分式进行求解，可解得包含未知常量a的沉积厚度h随变量时间t变化的气相沉积厚度方程；
(4)求得未知修正比例系数a：测量沉积总厚度h总，并将测得的所述沉积总厚度h总和沉积总时间t总代入所述气相沉积厚度方程中求解，解得未知修正比例系数a；
(5)解得质量缺陷发生时间：通过对气相沉积产品截面进行质量检测，锁定质量缺陷点的位置，然后测量质量缺陷点处沉积厚度h缺陷，将质量缺陷点处的所述沉积厚度h缺陷及所述修正比例系数a代入所述气相沉积厚度方程，对等式进行求解，即可解得质量缺陷发生时间t缺陷。
(6)对求得的所述质量缺陷发生时间t缺陷进行验证：重复所述步骤(5)，对经历质量缺陷发生时间的不同样品进行检测计算，求得不同样品的所述质量缺陷发生时间t缺陷，并对求得的不同样品的所述质量缺陷发生时间t缺陷进行比较，当不同样品计算出的所述质量缺陷发生时间t缺陷接近时，即可确定所述步骤(5)计算得到的所述质量缺陷发生时间t缺陷真实准确。
对此方法进行验证，对某次质量缺陷时间判断，测得如下数据值：
从上表可看出，对A、B、C样品的计算发现，质量缺陷时间为8日1点至2点左右，即可判定此时间发生的事件为质量影响事件，经历此时段生产的产品为质量缺陷产品。
上表中A、B、C样品为不同还原炉沉积出的产品，为A、B、C还原炉供应原料的为同一前系统，而导致产品质量缺陷的主要原因来源于前系统的工艺操作不当，如在某一时间段内，前系统的工艺操作出现问题，导致后续进入A、B、C还原炉的原料不合格，进而导致A、B、C还原炉内，在该时间段内沉积的样品均存在缺陷，而利用本发明方法可以准确锁定质量缺陷发生时间，快速确定质量缺陷产品范围，从而缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，快速制定措施，及时响应，将质量损失控制到最低；缩短工艺质量缺陷原因排查的时间，大大降低检测产品质量缺陷的成本。

Claims (3)

1.一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)确定样品沉积速率方程；(2)确定一般气相沉积反应的速率方程；(3)积分得到气相沉积厚度方程；(4)求得未知修正比例系数a；(5)解得质量缺陷发生时间；其中，
(1)确定样品沉积速率方程：通过对整个生产周期的沉积速率进行计算，得到生产周期内每小时所述沉积速率的数据后，应根据所述沉积速率绘制出产品的沉积速率曲线，通过数据处理软件对所述沉积速率曲线进行拟合，可以得到检测样品的所述沉积速率随时间变化的样品沉积速率方程，设所述样品沉积速率方程为y＝f(t)；
(2)确定一般气相沉积反应的速率方程：同一企业，气相沉积反应设备虽然型号相同，但因所述气相沉积反应设备表面反射率、仪表检测的差异，每台所述气相沉积反应设备在相同的时间内沉积速度有微小的不同，但通过实践检验，所述气相沉积反应设备情况的影响对整个沉积过程的影响均相似，引入所述气相沉积反应设备对沉积过程影响的修正比例系数a，得出一般气相沉积反应速率方程y＝f(at)；
(3)积分得到气相沉积厚度方程：对所述一般气相沉积反应速率方程y＝f(at)进行积分，即为气相沉积厚度方程对积分式进行求解，可解得包含未知常量a的沉积厚度h随变量时间t变化的气相沉积厚度方程；
(4)求得未知修正比例系数a：测量沉积总厚度h总，并将测得的所述沉积总厚度h总和沉积总时间t总代入所述气相沉积厚度方程中求解，解得未知修正比例系数a；
(5)解得质量缺陷发生时间：通过对气相沉积产品截面进行质量检测，锁定质量缺陷点的位置，然后测量质量缺陷点处沉积厚度h缺陷，将质量缺陷点处的所述沉积厚度h缺陷及所述修正比例系数a代入所述气相沉积厚度方程，对等式进行求解，即可解得质量缺陷发生时间t缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，其特征在于，所述数据处理软件为origin软件。
3.根据权利要求1或2所述的一种快速判断气相沉积产品质量缺陷发生时间的方法，其特征在于，在所述步骤(5)之后还包括有对求得的所述质量缺陷发生时间t缺陷的验证步骤，重复所述步骤(5)，对经历质量缺陷发生时间的不同样品进行检测计算，求得不同样品的所述质量缺陷发生时间t缺陷，并对求得的所述质量缺陷发生时间t缺陷进行比较，当不同样品计算出的所述质量缺陷发生时间t缺陷接近时，即可确定所述步骤(5)计算得到的所述质量缺陷发生时间t缺陷真实准确。
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