【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁控溅射工艺，特别涉及一种具有动态辨识能力的改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法。
技术介绍
1、随着微电子领域、光学领域、机械加工行业等不断升级，高温超导薄膜、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、发光材料薄膜、太阳能电池薄膜和记忆合金薄膜需求的增加，现有的技术已经满足不了上述需求，因此需要更精准的薄膜生产技术。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。
2、磁控溅射技术利用磁场与电场交互作用，使电子在靶表面附近成螺旋状运行，从而增大电子撞击氩气产生离子的概率，所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材，这就会使其受到电流、电压、介质等多方面因素影响。目前国内外学者都在研究工艺参数对不同分涂层的影响，致力于提高和改进这行技术使其溅射率和溅射时间等缩短。
3、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奏效。虽然灰色系统理论提出的灰色关联分析方法可不受这些局限，这种分析方法弥补了用数理统计方法做系统分析所导致的缺陷。通过采用带入不同数据，得到的结果中提炼出影响系统的主要因素、主要特征和因素间对系统影响的差别大小，找到主要特性和影响该特性的主要影响因素；现有的改进灰色关联分析方法虽强调了序列间的绝对位置差和序列间变化率的差异，但辨识系数固定，需要通过改变辨识系数观察检测结果，再确定最优辨识系数(例如公开号为cn1
技术实现思路
1、本专利技术针对现有改进灰关联模型辨识系数需要大量数据训练，自动化程度低，效率不高的不足，提出一种动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，基于动态改变的辨识系数跟踪算法，构建具有动态辨识系数的改进灰关联度量化模型，准确提供磁控溅射工艺参数对薄膜的厚度和薄膜的透过率的影响程度，进而对磁控溅射工艺参数进行优化；所述方法包括如下步骤：
4、步骤1：构建如下动态辨识的改进灰关联度量化模型：
5、
6、其中，为灰关联度；δ**为动态关联系数；x0(k)为薄膜的厚度或薄膜的透过率；xi(k)为第i个工艺参数；k为x0(k),xi(k)做绝对位置差时所取点位，k＝2,3,…,m；
7、步骤2：构建磁控溅射工艺参数：
8、影响透过率和薄膜厚度的工艺参包括：腔体内部本底真空压强值x1(k)、氩气的体积流量x2(k)、氧气的体积流量x3(k)、气压压强值x4(k)、电压值x5(k)、电流值x6(k)、阴极温度x7(k)、基片温度x8(k)、工艺温度x9(k)、沉积时间x10(k)、预溅射时间x11(k)共11项，由11项不同的工艺参数经过磁控溅射后对应的输出值为薄膜的透过率和薄膜厚度2项，一共有n组数据；
9、步骤3：将上述11种工艺参数带入动态辨识的改进灰关联度量化模型，得到各工艺参数对薄膜厚度和透过率的影响排序，根据影响排序获得各工艺参数对薄膜厚度和透过率的影响程度高低，并据此对磁控溅射工艺参数进行优化。
10、进一步的，所述步骤1中，所述动态关联系数δ**按照如下表达式确定：
11、
12、其中，δx0i＝x0(k)-xi(k)，为x0(k)与xi(k)在点k时的绝对位置差；
13、为一阶序列的变化率差；依次为k-2阶序列的变化率差；为一阶序列变化率；依次为k-2阶序列的变化率λ1＝0.5、λ2＝0.5；xi(k)为第i个工艺参数，i＝1,…,11，k＝2,3,…,m；当需要获得不同磁控溅射工艺对薄膜的透过率的影响时x0(k)为透过率，ζ为对应的动态辨识系数；当需要获得不同磁控溅射工艺对薄膜的厚度的影响时，x0(k)为薄膜的厚度，τ为对应的动态辨识系数；δx0i(k)＝x0(k)-xi(k)，为x0(k)与xi(k)在点k时的绝对位置差；为一阶序列的变化率差。
14、进一步的，所述动态辨识的改进灰关联模型具有2个动态辨识系数，即动态辨识系数ζ和动态辨识系数τ。
15、进一步的，所述动态辨识系数ζ的取值范围为且当时，有当时，有所述动态辨识系数τ的取值范围为且当时，有当时，有其中为薄膜的透过率x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的差值的绝对值均值，为薄膜的厚度x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的变化率差值的绝对值均值；δmax为薄膜的透过率x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的差值的绝对值的最大值；hmax为薄膜的厚度x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的变化率差值的绝对值；δ＝1、2……k，h＝1、2……k。
16、进一步的，所述动态辨识系数ζ的值具有分类特性，当参考值最大值偏离平均值较大时动态辨识系数取值较小，反之则取值较大。
17、进一步的，所述动态辨识系数τ值具有分类特性，当参考值最大值偏离平均值较大时动态系数取值较小，反之则取值较大。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、本专利技术的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法是一种动态改变的辨识系数跟踪算法，通过构建具有动态辨识系数的改进灰色关联度量化模型，能够实现辨识系数的自动化确定，通过磁控溅射工艺参数的实测验证了该模型的准确性。通过本专利技术的方法，能够准确提供磁控溅射工艺参数对薄膜的厚度和薄膜的透过率的影响程度，进而对磁控溅射工艺参数进行优化。
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1.动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，基于动态改变的辨识系数跟踪算法，构建具有动态辨识系数的改进灰关联度量化模型，准确提供磁控溅射工艺参数对薄膜的厚度和薄膜的透过率的影响程度，进而对磁控溅射工艺参数进行优化；所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述步骤1中，所述动态关联系数δ**按照如下表达式确定：
3.根据权利要求2所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述动态辨识的改进灰关联模型具有2个动态辨识系数，即动态辨识系数ζ和动态辨识系数τ。
4.根据权利要求3所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述动态辨识系数ζ的取值范围为且当时，有当时，有所述动态辨识系数τ的取值范围为且当时，有当时，有其中为薄膜的透过率x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的差值的绝对值均值，为薄膜的厚度x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的变化率差值的绝对值均值；Δmax为薄膜的透过率x0(k)与第i个工艺参数xi(k)的
5.根据权利要求4所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述动态辨识系数ζ的值具有分类特性，当参考值最大值偏离平均值较大时动态辨识系数取值较小，反之则取值较大。
6.根据权利要求4所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述动态辨识系数τ值具有分类特性，当参考值最大值偏离平均值较大时动态系数取值较小，反之则取值较大。
...【技术特征摘要】
1.动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，基于动态改变的辨识系数跟踪算法，构建具有动态辨识系数的改进灰关联度量化模型，准确提供磁控溅射工艺参数对薄膜的厚度和薄膜的透过率的影响程度，进而对磁控溅射工艺参数进行优化；所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述步骤1中，所述动态关联系数δ**按照如下表达式确定：
3.根据权利要求2所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述动态辨识的改进灰关联模型具有2个动态辨识系数，即动态辨识系数ζ和动态辨识系数τ。
4.根据权利要求3所述的动态辨识改进灰关联模型磁控溅射工艺参数优化方法，其特征在于，所述动态辨识系数ζ的取值范围为且当时，有当时，有所述动态辨识系数τ的取值范...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩清，李波逵，陈功，俞文杰，黄丹丹，丁梦瑾，王婷婷，章哲，王奕森，薛雯丽，周珉毅，赵英岐，周志豪，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：
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