基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111534804A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010549140.X(22)申请日2020.06.16(71)申请人常州市乐萌压力容器有限公司地址213001江苏省常州市新北区孟河镇港西大道16号(72)发明人潘俊杰陈功侯东东(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人王昊(51)Int.Cl.C23C14/35(2006.01)C23C14/54(2006.01)G06F30/20(2020.01)G06F119/18(2020.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法(57)摘要本发明公开了一种基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法，采用改进的灰关联模型获得磁控溅射工艺参数对膜层性能的影响，通过对各性能指标之间存在的关系以及镀膜组织结构的分析，获得不同磁控溅射工艺对膜层厚度和光学透过率的影响，进而对磁控溅射工艺参数进行优化。本发明针对传统灰关联模型分析的不足，考虑了数据间绝对位置差异的权重和变化率差异的权重，构建改进灰关联模型，通过实验得到最佳参数值，相对传统方法更能准确提供工艺参数影响膜厚和透过率的大小程度，进而实现磁控溅射工艺参数优化。CN111534804ACN111534804A权利要求书1/2页1.基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于：采用改进的灰关联模型获得磁控溅射工艺参数对膜层性能的影响，通过对各性能指标之间存在的关系以及镀膜组织结构的分析，获得不同磁控溅射工艺对膜层厚度和光学透过率的影响，进而对磁控溅射工艺参数进行优化；所述方法包括：步骤1：构建如下灰关联度改进模型：步骤2：构建磁控溅射工艺参数；所述磁控溅射工艺参数包括腔体内部本底真空压强值、氩气的体积流量、氧气的体积流量、气压压强值、电压值、电流值、阴极温度、基片温度、工艺温度、沉积时间、预溅射时间，不同的工艺参数经过过磁控溅射后对应的输出值为薄膜的透过率和薄膜厚度；步骤3：改变λ1、λ2、λ3值寻求最优模型参数。2.根据权利要求1所述的基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于：所述步骤1包括：步骤1.1：改进灰关联系数δ(x0(k),xi(k))：式中，λ1,λ2,…λk-1＞0且λ1+λ2+…+λk-1＝1，λ1为对绝对位置差异的权重，λ2,…λk-1为变化率差异的权重，ξ为绝对位置差异辨识系数，η1,…ηk-2分别为一阶到k-2阶变化率差异的辨识系数；Δx0i(k)＝x0(k)-xi(k)为序列x0(k)和xi(k)在点k时的绝对位置差；为一阶序列的变化率差，依次，为k-2阶序列的变化率差；为一阶序列的变化率，依次，为k-2阶序列的变化率；上述的i＝0,1,2,…,n，k＝2,3,…,m。步骤1.2：计算灰关联度，获得灰关联改进模型。3.根据权利要求2所述的基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于：参数取值为：ξ，η1取为0.5，η2,…ηk-2＝0。λ1+λ2+λ3＝1且λ4＝λ5＝…λk-1＝0，i＝1,…11，k＝1,…N；此时：4.根据权利要求1所述的基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于：考虑数据间绝对位置差异的权重和变化率差异的权重，构建改进灰关联模型，通过实验得到最佳参数值。5.根据权利要求1所述的基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法，其特征2CN111534804A权利要求书2/2页在于：所述步骤2包括磁控溅射工艺对透过率影响和磁控溅射工艺对薄膜厚度影响。3CN111534804A说明书1/5页基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法技术领域[0001]本发明涉及磁控溅射工艺技术领域，特别涉及一种基于改进灰关联模型的磁控溅射工艺参数优化方法。背景技术[0002]近年来，镁合金由于其优良性能，受到人们的关注，被广泛应用于陆地交通工具、航空航天、3C产品等领域。然而，镁合金的硬度和耐腐蚀性能较差，严重限制了其广泛应用。提高镁合金的表面性能是当前镁合金开发与研究的重要课题。目前主要采用的各类表面技术中，磁控溅射由于具有薄膜质量好、密度和纯度高、对环境友好等优点，被认为是制备表面涂层的最佳方法之一。[0003]磁控溅射技术在固体靶表面的溅射机理，非平衡磁控溅射以及脉冲磁控溅射对沉积涂层的影响等方面的研究取得了重要的进展，目前许多国内外研究者都在研究工艺参数对不同分涂层的影响，并根据不同的材料开发了一系列沉积工艺的过程。[0004]但是磁控溅射技术的工艺过程中数据有限，且现有数据灰度较大，再加上人为原因，许多数据都出现几次大起大落，没有典型的分布规律。因此，采用数理统计方法往往难以