本發(fā)明屬于氣相沉積法生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種快速判斷氣相沉積產(chǎn)品質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的方法。
背景技術(shù)：
氣相沉積法常用來實(shí)現(xiàn)高純度材料的生產(chǎn)，隨著各生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)的不斷突破，產(chǎn)能不斷提高，若在某一生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，則會(huì)導(dǎo)致批次性的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。此外，使用氣相沉積法生產(chǎn)產(chǎn)品存在一個(gè)生產(chǎn)周期，只有當(dāng)完成整個(gè)生產(chǎn)周期后，我們才可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量情況進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量缺陷時(shí)，則其同時(shí)間生產(chǎn)的產(chǎn)品可能全部存在質(zhì)量缺陷，因此鎖定質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間，對(duì)確定質(zhì)量缺陷產(chǎn)品范圍，降低質(zhì)量損失至關(guān)重要。此外，在各種技術(shù)改造、工藝參數(shù)變更的過程中，也可以通過質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的計(jì)算，判定工藝改變對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。因此，急需研發(fā)設(shè)計(jì)一種快速判斷氣相沉積產(chǎn)品質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種快速判斷氣相沉積產(chǎn)品質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的方法，準(zhǔn)確鎖定質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間，快速確定質(zhì)量缺陷產(chǎn)品范圍，從而縮短工藝質(zhì)量缺陷原因排查的時(shí)間，快速制定措施，及時(shí)響應(yīng)，將質(zhì)量損失控制到最低。
本發(fā)明的目的由如下技術(shù)方案實(shí)施：一種快速判斷氣相沉積產(chǎn)品質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的方法，其包括如下步驟：(1)確定樣品沉積速率方程；(2)確定一般氣相沉積反應(yīng)的速率方程；(3)積分得到氣相沉積厚度方程；(4)求得未知修正比例系數(shù)a；(5)解得質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間；其中，
(1)確定樣品沉積速率方程：氣相沉積法生產(chǎn)產(chǎn)品，在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，由于沉積界面的溫度及生產(chǎn)原料的流量、流速等不同，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品的沉積厚度不同，因此為準(zhǔn)確計(jì)算質(zhì)量缺陷時(shí)間，應(yīng)先測(cè)算出產(chǎn)品的沉積速率方程。沉積速率的變化一般以小時(shí)為單位測(cè)量，即沉積XXmm/h，通過測(cè)量每小時(shí)沉積厚度的增加，可以計(jì)算出每小時(shí)的沉積速率，沉積速率為現(xiàn)在的沉積厚度減上一小時(shí)的沉積厚度。通過對(duì)整個(gè)生產(chǎn)周期的沉積速率進(jìn)行計(jì)算，得到生產(chǎn)周期內(nèi)每小時(shí)所述沉積速率的數(shù)據(jù)后，應(yīng)根據(jù)所述沉積速率繪制出產(chǎn)品的沉積速率曲線，通過數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)所述沉積速率曲線進(jìn)行擬合，可以得到檢測(cè)樣品的所述沉積速率隨時(shí)間變化的樣品沉積速率方程，設(shè)所述樣品沉積速率方程為y＝f(t)；
(2)確定一般氣相沉積反應(yīng)的速率方程：同一公司，氣相沉積反應(yīng)設(shè)備雖然型號(hào)相同，但因所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備表面反射率、儀表檢測(cè)的差異，每臺(tái)所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備在相同的時(shí)間內(nèi)沉積速度有微小的不同，但通過實(shí)踐檢驗(yàn)，所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備情況的影響對(duì)整個(gè)沉積過程的影響均相似，可以引入所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備對(duì)沉積過程影響的修正比例系數(shù)a，得出一般氣相沉積反應(yīng)速率方程y＝f(at)；
(3)積分得到氣相沉積厚度方程：對(duì)所述一般氣相沉積反應(yīng)速率方程y＝f(at)進(jìn)行積分，即為氣相沉積厚度方程對(duì)積分式進(jìn)行求解，可解得包含未知常量a的沉積厚度h隨變量時(shí)間t變化的氣相沉積厚度方程；
(4)求得未知修正比例系數(shù)a：測(cè)量沉積總厚度h總，并將測(cè)得的所述沉積總厚度h總和沉積總時(shí)間t總代入所述氣相沉積厚度方程中求解，解得未知修正比例系數(shù)a；
(5)解得質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間：通過對(duì)氣相沉積產(chǎn)品截面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，鎖定質(zhì)量缺陷點(diǎn)的位置，然后測(cè)量質(zhì)量缺陷點(diǎn)處沉積厚度h缺陷，將質(zhì)量缺陷點(diǎn)處的所述沉積厚度h缺陷及所述修正比例系數(shù)a代入所述氣相沉積厚度方程，對(duì)等式進(jìn)行求解，即可解得質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷。
進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理軟件為origin軟件。
優(yōu)選的，在所述步驟(5)之后還包括有對(duì)求得的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷的驗(yàn)證步驟，重復(fù)所述步驟(5)，對(duì)經(jīng)歷質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的不同樣品進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算，求得不同樣品的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷，并對(duì)求得的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷進(jìn)行比較，當(dāng)不同樣品計(jì)算出的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷接近時(shí)，即可確定所述步驟(5)計(jì)算得到的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷真實(shí)準(zhǔn)確。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過本發(fā)明方法可以準(zhǔn)確鎖定質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間，快速確定質(zhì)量缺陷產(chǎn)品范圍，從而縮短工藝質(zhì)量缺陷原因排查的時(shí)間，快速制定措施，及時(shí)響應(yīng)，將質(zhì)量損失控制到最低；縮短工藝質(zhì)量缺陷原因排查的時(shí)間，大大降低檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的成本。
附圖說明
圖1為一種快速判斷氣相沉積產(chǎn)品質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但以下實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1：一種快速判斷氣相沉積產(chǎn)品質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的方法，其包括如下步驟：(1)確定樣品沉積速率方程；(2)確定一般氣相沉積反應(yīng)的速率方程；(3)積分得到氣相沉積厚度方程；(4)求得未知修正比例系數(shù)a；(5)解得質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間；(6)對(duì)求得的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷進(jìn)行驗(yàn)證；其中，
(1)確定樣品沉積速率方程：相沉積法生產(chǎn)產(chǎn)品，在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，由于沉積界面的溫度及生產(chǎn)原料的流量、流速等不同，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品的沉積厚度不同，因此為準(zhǔn)確計(jì)算質(zhì)量缺陷時(shí)間，應(yīng)先測(cè)算出產(chǎn)品的沉積速率方程。沉積速率的變化一般以小時(shí)為單位測(cè)量，即沉積XXmm/h，通過測(cè)量每小時(shí)沉積厚度的增加，可以計(jì)算出每小時(shí)的沉積速率，沉積速率為現(xiàn)在的沉積厚度減上一小時(shí)的沉積厚度。通過對(duì)整個(gè)生產(chǎn)周期的沉積速率進(jìn)行計(jì)算，得到生產(chǎn)周期內(nèi)每小時(shí)所述沉積速率的數(shù)據(jù)后，應(yīng)根據(jù)所述沉積速率繪制出產(chǎn)品的沉積速率曲線，通過origin軟件對(duì)所述沉積速率曲線進(jìn)行擬合，可以得到檢測(cè)樣品的所述沉積速率隨時(shí)間變化的樣品沉積速率方程，設(shè)所述樣品沉積速率方程為y＝f(t)；
(2)確定一般氣相沉積反應(yīng)的速率方程：同一公司，氣相沉積反應(yīng)設(shè)備雖然型號(hào)相同，但因所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備表面反射率、儀表檢測(cè)的差異，每臺(tái)所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備在相同的時(shí)間內(nèi)沉積速度有微小的不同，但通過實(shí)踐檢驗(yàn)，所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備情況的影響對(duì)整個(gè)沉積過程的影響均相似，可以引入所述氣相沉積反應(yīng)設(shè)備對(duì)沉積過程影響的修正比例系數(shù)a，得出一般氣相沉積反應(yīng)速率方程y＝f(at)；
(3)積分得到氣相沉積厚度方程：對(duì)所述一般氣相沉積反應(yīng)速率方程y＝f(at)進(jìn)行積分，即為氣相沉積厚度方程對(duì)積分式進(jìn)行求解，可解得包含未知常量a的沉積厚度h隨變量時(shí)間t變化的氣相沉積厚度方程；
(4)求得未知修正比例系數(shù)a：測(cè)量沉積總厚度h總，并將測(cè)得的所述沉積總厚度h總和沉積總時(shí)間t總代入所述氣相沉積厚度方程中求解，解得未知修正比例系數(shù)a；
(5)解得質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間：通過對(duì)氣相沉積產(chǎn)品截面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，鎖定質(zhì)量缺陷點(diǎn)的位置，然后測(cè)量質(zhì)量缺陷點(diǎn)處沉積厚度h缺陷，將質(zhì)量缺陷點(diǎn)處的所述沉積厚度h缺陷及所述修正比例系數(shù)a代入所述氣相沉積厚度方程，對(duì)等式進(jìn)行求解，即可解得質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷。
(6)對(duì)求得的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷進(jìn)行驗(yàn)證：重復(fù)所述步驟(5)，對(duì)經(jīng)歷質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間的不同樣品進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算，求得不同樣品的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷，并對(duì)求得的不同樣品的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷進(jìn)行比較，當(dāng)不同樣品計(jì)算出的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷接近時(shí)，即可確定所述步驟(5)計(jì)算得到的所述質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間t缺陷真實(shí)準(zhǔn)確。
對(duì)此方法進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)某次質(zhì)量缺陷時(shí)間判斷，測(cè)得如下數(shù)據(jù)值：
從上表可看出，對(duì)A、B、C樣品的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量缺陷時(shí)間為8日1點(diǎn)至2點(diǎn)左右，即可判定此時(shí)間發(fā)生的事件為質(zhì)量影響事件，經(jīng)歷此時(shí)段生產(chǎn)的產(chǎn)品為質(zhì)量缺陷產(chǎn)品。
上表中A、B、C樣品為不同還原爐沉積出的產(chǎn)品，為A、B、C還原爐供應(yīng)原料的為同一前系統(tǒng)，而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的主要原因來源于前系統(tǒng)的工藝操作不當(dāng)，如在某一時(shí)間段內(nèi)，前系統(tǒng)的工藝操作出現(xiàn)問題，導(dǎo)致后續(xù)進(jìn)入A、B、C還原爐的原料不合格，進(jìn)而導(dǎo)致A、B、C還原爐內(nèi)，在該時(shí)間段內(nèi)沉積的樣品均存在缺陷，而利用本發(fā)明方法可以準(zhǔn)確鎖定質(zhì)量缺陷發(fā)生時(shí)間，快速確定質(zhì)量缺陷產(chǎn)品范圍，從而縮短工藝質(zhì)量缺陷原因排查的時(shí)間，快速制定措施，及時(shí)響應(yīng)，將質(zhì)量損失控制到最低；縮短工藝質(zhì)量缺陷原因排查的時(shí)間，大大降低檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的成本。