根据不同的实施方式，一种方法(100)可以具有：基于涂层过程(201)的一组多个彼此并行地检测的调节参量驱控第一调整元件(801a)，借助第一调整元件供应涂层过程(201)，并且调节参量中的每个调节参量在驱控第一调节元件(801a)时均被考虑到；基于涂层过程(201)的一组多个彼此检测的调节参量驱控第二调整元件(801b)，借助第二调整元件供应涂层过程(201)，并且调节参量中的每个调节参量在驱控第二调节元件(801b)时均被考虑到。节元件(801b)时均被考虑到。节元件(801b)时均被考虑到。
【技术实现步骤摘要】
方法以及用于执行该方法的代码段和控制装置
[0001]不同的实施例涉及一种方法以及用于执行该方法的代码段和控制装置。
技术介绍
[0002]涂层过程通常可以用于将层涂敷到基底上。涂层过程例如可以借助物理气相沉积、如阴极雾化(所谓的溅射)进行。阴极雾化的修正方案例如是所谓的反应溅射和反应磁控溅射。在反应溅射中，一方面使用工作气体(例如氩Ar)来雾化阴极(靶材)，此时工作气体没有进入沉积在基底上的层，另一方面则加入至少一种反应气体，经雾化的靶材(也称为涂层材料)与该反应气体发生化学反应，从而使反应产物沉积在基底上。
[0003]溅射时，可以由此用一个层对基底涂层，即，将溅射装置带入到工作点(也称为运行点)和/或保持在这个工作点中，在该工作点中获得了具有所需特性的层。工作点可以确定溅射装置的一组运行参数，运行参数的交织会影响所述层的特性。
[0004]与没有反应气体的、通常明显能相对稳定地运行(例如没有其它调节机制或仅需很小干预)的溅射相反的是，反应气体下的溅射(也称为反应磁控溅射)需要相应的调节技术和调节装备以掌控运行参数的复杂的相互影响。在一些涂层材料中，这种相互影响尤为敏感，因为例如一方面仅在化学计量的狭窄的范围内达到了期望的层的特性，并且另一方面，反应动态经常是不稳定的(例如是双稳态的)。不稳定的反应动态可能例如倾向于自动离开期望的工作点和/或在两种自行产生的(稳定的)反应模式之间摇摆。
[0005]然而掌控反应动态变得越来越难，涂层过程越复杂，这个涂层过程与其它涂层过程的相互影响就越多并且可接受的波动就越小。例如可能必需的是，每个涂层过程同时掌控多个调节参量和多个调整参量并且在此遭遇多个干扰参量。这些参量直观地生成了一个多维状态空间，随着彼此独立的维度的数量越来越多，该多维状态空间通过分析途径越来越难以访问。又有通过实验途径很难解密的高度的隐晦相互影响，因而几乎无法简化这个状态空间。
[0006]在高生产率的涂层设备中，可以例如连续相继地进行多个相同的涂层过程，从而更快地和/或用更厚的层对基底进行涂层。若应当减少空间需求，那么可以减少在涂层过程之间的气体分离。气体分离越少，涂层过程相互影响就可能越多，因而它们的调节回路互为干扰参量地相互影响，这使得尽管有调节，仍难以掌控反应动态。
[0007]在最为简单的情况下，通过为每个调节参量使用单独的调节回路来应对这种复杂性。这些单独的调节回路完全独立于彼此地工作，这就是说，它们的输入和输出在状态空间中产生了彼此不相交的超曲面。这种解决方案直观地将状态空间分解为单个更易于掌控的二维子空间并且因此可以很方便地识别到，多个调节回路彼此间的输入/输出完全独立于彼此。因此所有与过程相关的相互影响都被作为干扰参量加以处理，因而多个调节回路可能会相互对抗地工作，这就是说试图补偿它们的互相影响。
[0008]这种单独的调节回路可以用可编程逻辑控制装置(SPS)实现，其可能甚至可以实施多个这样的调节回路。为此使用的所谓的PID调节器(比例
‑
积分
‑
微分调节器)借助P调节
元件(比例调节元件)、I调节元件(积分调节元件)和D调节元件(微分调节元件)反馈调节偏差。然而各个调节元件的配置经常通过试验完成并且常常需要稳固的经验值。
[0009]作为备选方案，可以通过添加限制状态空间或简单地合并多个自由度的边界条件来应对这种复杂性。
技术实现思路
[0010]根据不同的实施方式清楚地认识到，这些传统的设计方案是不准确的和/或易于控制过度或控制不足。与此相对，根据不同的实施方案还提供了一种方法、一种控制装置和代码段，它们例如通过使调节变得更为准确、更不易于控制过度/控制不足、需要更少的计算功率并且能更为简单地(例如自动地)校准而改进了对一个或多于一个的涂层过程的调节。借助所述方法、所述控制装置和所述代码段例如来实施和/或校准相应的调节器。
[0011]根据不同的实施方式，基于反应式涂层过程的(具有多个调节参量的)同一组彼此并行地检测的调节参量来驱控多个调整元件，借助调整元件供应同一涂层过程。所提供的调节器将作为输入参量的多维的向量(其向量分量具有或者至少(例如明确地)代表调节参量)映射到作为输出参量的多维的向量(其向量分量具有或者至少(例如明确地)代表控制参量)上。这样求出的控制参量中的每个控制参量然后被输送给来自一组调整元件(借助调整元件供应涂层过程)的相应的调整元件，因而借助该组调整元件来影响涂层过程。这明显使得在驱控每个调整元件时考虑到了每个调节参量或者考虑到了多个调节参量彼此相互影响。
[0012]根据不同的实施方式，提供一种方法、一种控制装置和代码段，它们例如借助用于自动校准调节器的方法在一个或多个基于真空的(例如反应式的)溅射过程中提供对一个调节参量(SISO，即单进单出)或多个调节参量(MIMO，即多进多出)、如过程电压和/或总压力的调节，因而可以自动设定调节器。
[0013]这样提供的调节器可以例如用于调节一组涂层过程(也称为过程组)，其中，考虑到了这些涂层过程彼此间的耦合(Verkopplung)，例如在相邻腔室中的气流和可能的振荡效应(Aufschwineffekt)。另一方面是集成了每个真空腔的总压力的调节器。
[0014]此外，所提供的调节器例如通过下列方式还更为易于拓展，即，将这个调节器扩展到另外的输入参量，例如扩展到一个工作气体和两个反应气体，和/或扩展到更多的涂层过程。
[0015]可以、但不是强制性必须地借助仅一个调节器硬件(例如具有仅一个电源)为一组涂层过程在多个处理室中实施所提供的调节器。在此，根据不同的实施方式考虑到了多个涂层过程彼此间的耦合。可以在没有专业知识的情况下自动校准，其中，所产生的调节器的动态在此可能是稳健和有效的。调节器例如通过扩展到附加的反应气体或者引入状态观察器是面向未来的或者是能扩展的。
[0016]为一个或多于一个的真空室或者为每个真空室所执行的涂层过程清楚地提供受控系统(Regelstrecke)的模型(也称为受控系统模型)。在受控系统模型的基础上，借助在系统性的单个实验的框架中对一个或多于一个的阶跃响应(例如一系列阶跃响应)的检测并且借助数值方法来计算PI输出调节器的调节器矩阵并且借助相应的调节器硬件进行实施。具有预设的参数的自动调谐算法可以借助自动化的实验和数值方法在考虑到硬件循环
时间的情况下提供了一种稳健的和有效的调节器。
附图说明
[0017]根据不同的实施方式，在附图中
[0018]图1在示意性流程图中示出了根据不同的实施方式的方法；
[0019]图2至4在示意性调节图中分别示出了根据不同的实施方式的方法；
[0020]图5在详细的示意图中示出了根据不同的实施方式的方法；
[0021]图6在详细的示意性结构图中示出了根据不同的实施方式的方法的实施；
[0022]图7在详细的示意图中示出了根据不同的实施方式的受控系统；
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于调节涂层过程(201)的方法(100)，借助涂层过程对基底(102)涂层，所述方法(100)具有：
·
基于涂层过程(201)的一组多个彼此并行地检测的调节参量驱控(101)第一调整元件(801a)，借助第一调整元件供应涂层过程(201)，并且调节参量中的每个调节参量在驱控第一调节元件(801a)时均被考虑到；和
·
基于涂层过程(201)的一组多个彼此检测的调节参量驱控(103)第二调整元件(801b)，借助第二调整元件供应涂层过程(201)，并且调节参量中的每个调节参量在驱控第二调节元件(801b)时均被考虑到。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述第一调整元件(801a)设置为，影响第一种材料对所述涂层过程(201)的供应，其中，所述第二调整元件(801b)设置为，用不同于第一种材料的第二种材料影响对所述涂层过程(201)的供应。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，所述一组多个彼此并行地检测的调节参量中的调节参量彼此不同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(100)，其中，所述一组多个彼此并行检测的调节参量中的一个或多于一个的调节参量代表了所述涂层过程(201)的气压。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中，所述一组多个彼此并行检测的调节参量中的至少一个调节参量代表了所述涂层过程(201)的电参量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中，所述一组多个彼此并行检测的调节参量中的调节参量彼此相互影响。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中，所述涂层过程(201)在真空中进行。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，
·
其中，驱控所述第一调整元件(801a)影响所述多个调节参量中的每个调节参量；并且
·
其中，驱控所述第二调整元件(801b)影响所述多个调节参量中的每个调节参量。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)，其中，在使用一个或多于一个的调节元件的情况下驱控所述第一调整元件(801a)和所述第二调整元件(801b)，调节元件中的每个调节元件实现了所述一组多个彼此并行地检测的调节参量中的每个调节参量对所述第一调整元件(801a)的控制参量的影响。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法(100)，其中，在使用一个或多于一个的调节元件的情况下驱控所述第一调整元件(801a)和所述第二调整元件(801b)，调节元件中的每个调节元件实现了所述一组多个彼此并行地检测的调节参量中的每个调节参量对所述第二调整元件(801b)的控制参量的影响。11.根据权利要求9或10所述的方法(100)，其中，在使用一个或多于一个的调节元件的情况下驱控所述第一调整元件(801a)和所述第二调整元件(801b)，所述调节元件中的每个调节元件实现了所述第一调整元件(801a)的控制参量和所述第二调整元...
【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：冯，
类型：发明
国别省市：
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