RMS process control algorithm based on the voltage method

• Autorzy: Bujnowski S. , Marciniak B. , Kiedrowski P. , Zabłudowski Ł. , Domanowski P.

Warianty tytułu

PL

Algorytm sterowania procesem RMS oparty na metodzie napięciowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For the last several years, considerable progress in the use of the plasma surface engineering for the purposes of the surface layer’s modification has been observed. The magnetron sputtering method is one of the most important ones. This method consists in inducing the vapours of a solid body (target) by its surface’s bombardment with ions, most often the argon ones. The article presents a proposal of a control algorithm for such process. The algorithm is based on the well-known voltage control method, where a constant power of the magnetron power supply voltage on the magnetron is observed. The authors propose to modify this method based on the observation of power at a constant voltage on the magnetron. The control algorithm constructed in this way works as well as traditional means and ensures process stability.

PL

W ostatnich latach obserwuje się znaczący postęp w wykorzystaniu metod plazmowej inżynierii powierzchni do modyfikacji warstwy wierzchniej. Jedną z najważniejszych metod jest metoda rozpylania magnetronowego. Metoda ta polega na wytwarzaniu oparów ciała stałego (targetu) poprzez bombardowanie jego powierzchni jonami, najczęściej argonu. W artykule przedstawiono propozycję algorytmu sterującego takim procesem. Algorytm oparty jest na dobrze znanej metodzie napięciowej sterowania, gdzie przy stałej mocy zasilacza magnetronu obserwuje się zachowanie napięcia na magnetronie. Autorzy proponują zmodyfikowanie tej metody polegające na obserwacji mocy przy stałym napięciu na magnetronie. Tak skonstruowany algorytm sterowania działa równie dobrze jak tradycyjny i zapewnia stabilność procesu.

Słowa kluczowe

EN

RMS process; control; voltage method; Physical Vapour Deposition

PL

sterowanie; proces RMS; metoda napięciowa; metody fizycznego osadzania powłok z fazy gazowej

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2018
• Tom: no. 4
• Strony: 131--136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bujnowski S.

• Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Marciniak B.

• Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Kiedrowski P.

• Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Zabłudowski Ł.

• Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Domanowski P.

• Faculty of Mechanical Engineering, University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• 1. Stec A.: Sterowanie procesem reaktywnego rozpylania magnetronowego. Pomiary Automatyka Kontrola, 2005, 1, pp. 53-55 (in Polish).
• 2. Saf I.: Recent aspects concerning DC reactive magnetron sputtering of thin films: a review. Surface and Coatings Technology, 2000, 127, pp. 203-219.
• 3. Brauer G., Szyszka B., Vergohl M., Bandorf R.: Magnetron sputtering - Milestones of 30 years. Vacuum, 2010, 84(12), pp. 1354-1359.
• 4. Hellgren N., Johansson M.P., Broitman E., Hultman L., Sundgren J.E.: Role of nitrogen in the formation of hard and elastic CNx thin films by reactive magnetron sputtering. Physical Review B, 1999, 59(7), pp. 5162-5169.
• 5. Kelly P.J., Arnell R.D.: Magnetron sputtering: a review of recent developments and applications. Vacuum, 2000, 56, pp. 159-172.
• 6. Alexeeva O.K., Fateev V.N.: Application of the magnetron sputtering for nanostructured electrocatalysts synthesis. International Journal of Hydrogen Energy, 2016, 41, pp. 3373-3386.
• 7. Anders A.: A review comparing cathodic arcs and high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS). Surface & Coatings Technology, 2014, 257, pp. 308-325.
• 8. Sproul W.D., Christie D.J., Carter D.C.: Control of reactive sputtering processes. Thin Solid Films, 2005, 491, pp. 1-17.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).