[推荐]晶控仪 XDM-3K [复制链接]

大家好， B%x?VOdBE  
上海膜林科技有限公司的新一代晶控仪 XDM-3K，全中文触摸屏，操作简单，含有多项专利技术，国产镀膜机轻松实现自动化。表现优异，详情请见公司网站：morningtech.cn B0g?!.#23  
欢迎 各位不吝赐教，帮助我们进步，也帮助大家共同进步。

可用晶振片     6MHz     
*I9O63  
频率范围     5MHz~6MHz,
%xXb5aY  
频率分辨率     0.005Hz     kK&AK2  
频率稳定度     1ppm     $7O3+R/=  
膜厚分辨率     0.002A     '~{kR=+  
测量更新率     10Hz r0<zy_d'  
材料数     112 Fbw.Y6  
膜系数     20, 可自动串接 R_80J=%0  
可设定层数     112层/每膜系 =+VDb5= TV  
可控制蒸发源数     3个, 0~10V, 16bit }+:X=@Z@  
数字输入     8路兼容LVTTL，功能自定义 5sB~.z@  
数字输出     10路常开继电器，功能自定义 ayg^js2,  
探头数     1，支持六探头     gP!k[E,Q8  
电源     90V~240V,AC, 20W Kciz^)'Z  
主机尺寸 XDM-3K     438*88*300 (mm,标准工业机柜宽， 2U高度, 深300mm) a 4?c~bs  
控制方法     PID     eV9,G8  
语言     多国语言(中、英、…)         0\1g-kc!v  
通信接口     RS232    

传一个成膜过程实拍图 @n$/2y_.  

描述:成膜过程实拍

图片:SiO2-mega9-20131119.JPG

问：什么是控制延迟？ *3(mNpi{_  
WFfn:WSWU  
成膜初始期间，晶控仪在打开蒸发源挡板后，将其功率保持在最后一个预熔阶段功率不变，直到一定延迟时间后才去自动控制蒸发源功率。这个延迟时间就是所谓的控制延迟时间。 qKI)*o062  
在蒸发源挡板刚打开时，晶振片由于受到热冲击而产生异常频率变化（不是厚度带来的），此时晶控仪根据频率计算出来的厚度及速率不是真实值。所以晶控仪不宜马上自动调节功率，而是延迟一定时间后再去自动控制。 'Z6x\p  
XDM晶控仪在材料参数中设置控制延迟时间。

问：什么是挡板延迟？ %vRCs]  
PebyH"M(  
有些晶控系统中，晶控的探头不受蒸发源挡板的遮挡。在挡板打开之前，晶控仪就能测量到沉积速率。这些系统中，需要在挡板打开时就已经建立起稳定的沉积速率。挡板延迟时间就是预熔阶段结束到挡板打开前，建立起沉积速率的最大等待时间！ 4mm>6w8NT  
挡板延迟功能的优点是，挡板开时就已经建立稳定速率。缺点也很明显，探头的位置与产品的位置差异大。 iE^=Vf;  
目前，XDM不支持挡板延迟功能。若要实现同样效果（挡板开始已经建立速率），可使用两台XDM晶控仪协作。 $v1_M1  
另外，有的晶控仪二者都支持，也有晶控仪只支持挡板延迟。

负速率及负厚度问题的来源，对所有成膜工艺都存在，只是值大小不同反应不同。 kTm}VTr 1  
XDM-3K 有额外付费的  专利功能，就是解决这个现象对真实厚度影响的。 aqv'c j>  
经常有超薄层(甚至10nm以下)的用户或愿意研究的可考虑，呵呵。

问：为什么在挡板打开一定时间内会出现负速率及负厚度？ 8"o@$;C  
m{r#o?  
这是成膜工艺带来的正常现象。挡板打开后，一方面，晶振片由于材料沉积而频率下降，另一方面晶振片受到热冲击而频率上升。而晶控仪只根据频率变化来计算厚度及速率，所以如果此时频率总体上升，晶控仪就会输出负速率及负厚度。 ?$VkMu$2k  
不同的工艺，坩埚材料状态，甚至新、旧灯丝，即使相同工艺也会每次现象都不重合，这都属于正常现象，不需要进行特别处理。 m"wP]OQH*+  
!i\ gCLg2_  
留意下起始这个过程，如有稍大改变，说明某个条件变了，需要引起注意的。 VPb8dv(a3  
XDM-3K的额外付费功能，针对此现象对厚度进行修正。

问：什么是使用晶振片原始速率控制？ $CZ'[`+  
晶控仪显示的速率，通常是包含了比例系数在内的。调整比例系数时，尽管显示速率不变，但晶振片控制的实际速率已经被同时改变。 ^%!#Q].  
实际速率改变会带来一系列问题，比如膜厚分布。 w8a49Fv  
所以，XDM在配置参数中提供了这样一个选项，当用户选择后，XDM晶控仪实际控制速率就是材料中的目标速率，不再与比例系数相关，以保证工艺的重复性。

问：怎么手工控制功率，晶控仪只用于看速率？ egVKAR-  
QQv%>=_`  
  1.最简单的办法是，XDM的蒸发源功率控制不外接就可以了，让XDM干着急去； lnRL^ }  
  2.将材料设为定功率方式，外接旋转编码器的两端子分别接至<功率增加><功率减少>两个输入功能，此种方式下，旋转编码器将以0.1%的步进值增加或减少输出功率。如再将输入功能<定功率/自动>接出至按钮(如旋转编码器)，则可以通过该按钮切换控制模式，看看手工与XDM到底谁控得更稳。

ITAE是什么意思？ 8:>V'j  
ITAE是英文 <Integral Time Absolute Error> 的首字母，时间乘以误差绝对值|t*delta(E)|积分。 pdvnpzj  
当以此值作为最优控制目标时，要求后期的误差越小，控制系统才越优化。 </u=<^ire  
它是一种具有很好工程实用性和选择性的控制系统性能评价指标。 'C]Yh."u  
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速率控制的传递函数(阶跃响应)近似为一阶惯性延迟，里面有三个重要的参数 Gain, Time Const, Dead Time，即增益，时间常数和延迟时间。它们描述了系统的响应与激励之间的关系。 um}q@BU  
将PID控制引入控制系统后，如按照ITAE指标最优控制，则PID控制三参数与传递函数中的三个参数之间存在转换关系。(如按其它指标，如ISE，则转换关系是不一样的！) )Yv=:+f  
v; R2,`[W  
XDM 速率控制是采取 PID方式的，只是在显示方法上如下区分: B(ktIy  
若ITAE未勾选，显示和填写的是 P,I,D参数。 !&9(D^  
若ITAE勾选，  显示和填写的是 G,Tc,Dt参数，由XDM自动转换出 ITAE指标下的最优 PID 参数。 G]4Ca5;Z!N  
6uT*Fg-G  
//用户要彻底理解此中缘由，请参考自动控制方面的书籍