快速退火炉热源及其温度均匀性设计

根据快速退火炉加热系统的组成,利用热量传递的基本理论定性地分析了满足热处理工艺指标时加热系统所需的热功率以及影响快速退火系统温度均匀性的因素。在此基础上提出了热源分区的设计思想。

适应于快速热处理设备的温度测量与控制系统设计

提出了一种适应于快速热处量设备(RTP)的温度测量与控制方法。介绍了快速热处理设备工作原理和主要关键技术;针对温度测量与温度控制两大关键技术,提出了先进的解决方案,即一种增强反射及发射率在线测量与补偿的温度测量方法和基于系统模型多输入多输出(MIMO)温度控制方法;通过实验验证了该温度测量方法和温度控制方法的可行性与先进性,并将该温度测量与温度控制系统应用于我们自主研发的快速热处理设备上,证明该温度测量与控制系统完全能满足设备的各项工艺指标。

基于DeviceNet现场总线的快速热处理设备控制系统设计

介绍了一种基于DeviceNet现场总线的快速热处理设备控制系统。首先介绍了该系统的硬件构成,本控制系统采用了基于现场总线和模块化设计思想,使得该系统的能够满足快速热处理设备的加热腔的数量可任意配置,具有很好的可扩展性;然后提出了一个分层的、模块化的、可配置的软件控制系统,并对其进行了简要概述;最后设计了一个基于系统模型的温度控制器,该控制器采用了前馈控制与反馈控制相结合的方法,其中,前馈通道用来预测控制输出,从而提高了系统响应速度;反馈通道用来修正模型误差和外界干扰,从而提高了控制系统的鲁棒性和控制精度。

材料改性型离子注入机设计及试验研究

一种用于材料改性型离子注入机采用长寿命、大束流的微波离子源作为离子产生系统,离子经多孔三电极引出系统引出,通过加速获得所需的能量进入单元磁四极透镜的真空管道中,当带正电荷的离子束通过四极透镜时受到磁场力的作用,在X平面内受到会聚力,Y平面内受到散焦力,因此圆形的离子束通过透镜后变成长条形的离子束,通过调节打到靶上的束斑在Y方向的尺寸,控制注入的扫描范围。注入时离子束静止不动,工件随靶盘旋转实现均匀扫描注入。在金属材料中注入氮离子(N^(+))之后,氮离子作为间隙原子存在,产生较强的表面应力,对金属表面有强化作用,因而增加了注入层的硬度。离子注入能引起表面层组分与结构的改变,大量的注入杂质聚集在因离子轰击产生的位错线周围,形成柯氏气团,起钉扎位错作用,使表面强化,提高了表面的硬度,从而提高耐磨性。用该装置对刀具进行N^(+)注入,试验及生产数据表明材料表面的硬度和耐磨性得到明显提高。

预热型管式PECVD设备结构及其对镀膜性能影响的研究

研究了预热型管式PECVD设备的结构及其对镀膜性能的影响。通过合理利用管式PECVD设备的净化台空间,对常规型管式PECVD设备的整体结构进行了优化设计,增加了具有预热功能的结构部件;然后通过实验研究了该预热型管式PECVD设备对沉积氮化硅薄膜工艺的影响。实验结果表明:预热型管式PECVD设备不仅能减少镀膜工艺的时长,提高产能,而且有利于提高炉管反应室截面温度场的均匀性、所镀膜厚的均匀性、太阳电池光电转换效率分布的集中度,从而有利于提高太阳电池的电性能,可在实际生产中推广应用。

基于EtherCAT现场总线的PECVD控制系统设计

采用工控机加PLC控制器结构,设计基于EtherCAT现场总线的PECVD软件系统和整机控制系统,具有工控机主要负责人机界面、数据记录和工厂自动化等功能,PLC控制器负责设备的控制操作,包括温度控制、运动控制和工艺控制等功能。

电子束曝光机子系统光柱控制器设计

为了提高电子束曝光机光柱控制器稳定性和控制精度,通过多年研究提出了一套功能较为完备的新型光柱控制的硬件设计方案,通过对电子束聚焦、对中、偏转、扫描曝光等参数精准控制,将图形发生器产生各项数字信号变换成对应的模拟量,稳定地控制电子束对承放在激光工作台上的掩模基片进行扫描曝光,从而达到高质量生产。