电容薄膜真空规的智能检测技术研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liangfeng905
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电容薄膜真空规是一种真空度的传感器,在刻蚀、离子注入等半导体工艺设备中应用广泛。目前这种传感器还主要依赖于国外厂商的产品。本文基于国家科技重大专项课题“刻蚀工艺真空规研发及中试”,围绕着电容薄膜真空规的检测技术方面,分别对电容薄膜真空规的传感器物理结构、检测电路、软件补偿算法等方面进行了相关研究就分析,并设计完成了检测电路以及智能补偿算法,本文的主要研究内容如下:  1.对电容薄膜真空规的物理结构进行了研究和分析,首先分析了电容薄膜真空规的基本原理,计算了可变电容的电容值变化范围;接着推导了电容薄膜真空规气压-电容变化曲线的解析式,其结果表明电容薄膜真空规的气压-电容曲线(P-C曲线)是一条上翘的非线性曲线;随后,采用数值仿真的方法研究了薄膜真空规的物理结构对P-C曲线的影响,同时分析了物理结构对真空规的测量范围、灵敏度、线性度等性能参数的影响;最后对真空规的温度影响作了分析和计算;这一部分的研究和分析是后续电路和算法研究的基础,并对真空规的物理传感器部分的设计有一定指导意义;  2.对真空规的检测电路进行了研究和设计;首先介绍了本课题设计的真空规的双电容结构,这种结构的优点是能够对温漂起到补偿作用;然后基于双电容结构,提出了二极管桥电路的电容检测电路方案,该电路方案不仅可以检测差分电容值,还能对真空规的非线性进行一定的补偿;之后根据电路方案的模块划分,对各模块的电路进行了分析和设计;最后完成了电路的PCB设计、测试样板的装配,并对电路进行了测试;测试结果表明该电路电容检测精度和稳定性都满足课题指标要求,检测电路是电容薄膜真空规的关键组成部分,这部分的研究为后续的工程实现打下了基础;  3.研究了电容薄膜真空规的软件补偿算法;首先分析了软件补偿算法对真空规进行非线性和温度漂移补偿的基本原理。然后对薄膜真空规的电容建立了简单模型,得到了仿真所需的数据;在此基础上建立了人工神经网络模型和支持向量回归机的补偿模型,采用python编程语言实现了算法模型,并对模型进行调参和测试;测试结果表明这两种模型在仿真数据上的表现较好,其中效果最好的是高斯径向基核的支持向量回归机模型;最后,采用了传统的拟合和插值的算法进行实验,对实验算法的性能做了对比,分析了各个算法的优劣和适用性;这为电容薄膜真空规的非线性和温度的补偿提供了新方法,为后续的智能检测的软件实现提供了理论基础。
其他文献
近年来研究表明,细菌染色体编码的毒素抗毒素系统参与不良条件下细菌生长调控,使细菌在应激条件下进入休眠状态而得到保护。典型的毒素抗毒素系统包含共表达的一对基因分别表达
硅基有机发光微显示将单晶硅CMOS集成技术与OLED显示技术有机结合,兼具两者的技术优势,是一种极具发展前途的新型平板显示技术,已成为目前显示领域的研究热点之一。   本文对
横断山地区是一个十分自然的植物区系地区,在中国植物区系分区中是作为泛北极植物区中国一喜马拉雅亚区中的一个地区,其种子植物区系具有丰富的科、属、种,地理成分复杂,特有现象
本文通过对荣华二采区10
期刊
背景:在人类许多疾病中可以见到骨组织与脂肪组织“此消彼长”的现象。例如,在衰老、长期制动和大量使用皮质激素等情况下,骨形成的减少总是与骨髓中脂肪组织的增加相伴发生;患有
由于冯诺依曼瓶颈的不断逼近,以及摩尔定律限制着CMOS电路的进一步缩小,基于忆阻器的逻辑运算不断被大家所关注。近几年,基于忆阻器的研究从最初的单纯当做存储单元已经逐步向逻
澳大利亚职业教育发展欣欣向荣,给我们很多启迪,结合我国的国情,创建我们自己特色的职业教育是迫在眉睫,证券投资学课程是市场经济条件下极具活力的科目,本文试图探索出新形
本论文主要关注于氧化锌(ZnO)、氧化钨(WOx)等半导体金属氧化物以及硅(Si)的三维立体结构的制备方法、结构表征和物性研究。 本论文使用热蒸发锌的粉末或氧化锌与锌的混合
计算电磁学的出现改变了电磁场理论的面貌,使人们能用更有效的方法去解决各种复杂的电磁场问题,并更直接地用场的观点去阐述各种现象。目前计算电磁学正向着高精度、高速度和高
摘要:教育事业是一个国家发展的根本,因为人才的培养离不开教育,而国家间综合国力的竞争,归根到底,是一个民族创新能力的竞争、是人才的竞争。因此,党和国家十分重视教育事业的发展,不断加大对教育的投入。而教育事业的长远健康发展,离不开教师,教师是教育事业发展的关键。这些年来,国家加大了对各级各类教师的培训,以期提高教师的综合素质,为我国教育事业的发展提供坚强的师资保障。因此,从国家级培训(简称“国培计划