矩形样品磁控溅射仪运动控制装置及其控制方法

摘要

本发明涉及一种矩形样品磁控溅射仪运动控制装置及其控制方法，该装置具有工业控制计算机、运动执行机构及运动控制卡，运动控制卡接收运动执行机构的反馈信号，并向运动执行机构发送控制信号，运动控制卡与工业控制计算机进行通讯连接；工业控制计算机存有控制程序。该方法包括以下步骤：初始化操作；进入等待及状态显示界面，同时报警检测；用户手动设置系统状态参数；控制代码的设定，将用户设置的代码转换成运动控制卡能够识别的运动函数；控制程序是否按控制代码自动运行以及运行结束后样品状态设定；选择是，则开线程运行系统并实时显示；程序结束运行。本发明提高了样品成膜的均匀性，操作简单、易实现，且安装和携带方便。

主权项

一种矩形样品磁控溅射仪运动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：在工业控制计算机及运动执行机构之间设有运动控制卡，其接受运动执行机构的反馈信号，并向运动执行机构发送控制信号，运动控制卡通过USB接口与工业控制计算机进行通讯连接，运动控制卡中存有运动控制的基本函数；工业控制计算机存有控制程序；所述控制程序为：开始，进行初始化操作；进入等待及状态显示界面，同时开线程进行报警检测；用户在显示界面上手动设置系统状态参数；控制代码的设定，将用户设置的代码转换成运动控制卡能够识别的运动函数；控制程序是否按控制代码自动运行以及运行结束后样品状态设定；选择是，则开线程运行系统并实时显示；程序结束运行；所述用户在显示界面上手动设置系统状态参数包括系统状态设置以及自动运行代码设置，其中系统状态设置包括样品位置、样品在运行中位置偏差的修正、样品名称、形状、样品转盘提升速度、样品转盘公转速度、样品转盘自转速度、样品需要镀膜部分的长度以及某样品对应的某靶位；自动运行代码设置包括样品在各靶位的停留时间T、样品在该靶位前的动作级状态；运行结束后状态设定包括：本次实验要操作的样品，实验结束后该样品停留的位置；所述将用户设置的代码转换成运动控制卡能够识别的运动函数具体为：样品转盘提升步进电机驱动器的脉冲频率F1Plus由以下公式转换：F1Plus＝N1×V1×I1/(L×60)+η1其中N1为样品转盘提升步进电机完成一转所需要的脉冲数，V1为用户设定的样品转盘提升速度，I1为升降机构的减速比，L为步进电机完成一转机构提升或降低的行程，η1为升降装置的误差补偿；样品转盘公转步进电机驱动器的脉冲频率F2Plus由以下公式转换：F2Plus＝N2×V2×I2/60+η2其中N2为样品转盘公转步进电机完成一转所需要的脉冲数，V2为样品转盘公转速度，I2为公转机构的减速比；η2为公转机构的误差补偿；样品转盘提升步进电机驱动器的脉冲频率F3Plus由以下公式转换：F3Plus＝N3×V3×I3/60+η3式中N3为样品转盘自转步进电机完成一转所需要的脉冲数，V3为用户设定的样品转盘自转速度，I3为自转机构的减速比，η3为自转机构的误差补偿；样品转盘自转步进电机和样品转盘步进提升电机为联动运行，通过以下方程建立联动运行模式：T＝X/V1            (1)n＝X/h             (2)V3＝n×60/T        (3)其中X为样品需要镀膜部分的长度，T为样品在该靶位的停留时间，h为靶的有效刻蚀区高位，n为这个过程工件需要自转的圈数。