Информационная система поддержки принятия решений при проектировании процесса ультрафиолетовой литографии (1090501), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Диаметр каналов 11 d = (1,5 ÷2) нм, количество фуллеренов 10 не менее 103 в одной углеродной нанотрубке 9,длина одной углеродной нанотрубки 9 составляет l = (750 ÷ 800) нм, количествоуглеродных нанотрубок 9 не менее десяти в одном канале 11.
Длина L каждогоканала 11 составляет (7,5 ÷ 8) мкм, а расстояние D между каналами по осям неменее двух диаметров канала (3 ÷ 4) нм.1551 – неподвижная платформа; 2 – пьезосканер; 3 – источник излучения;4–подложкодержатель;57–источникрентгеновского–подложка;излучения;86––торецпьезосканера;фокусирующиелинзы;9 – углеродные нанотрубки; 10 – фуллерены; 11 – каналы графитовойматрицы; 12 – графитовая матрицаРис. 4.5.4 Нанотехнологическое устройство для выполнения операцийНанотехнологическое устройство для выполнения операций (рис.
4.4.4)работает следующим образомОт источника 7 (рис. 4.5.4) подаётся рентгеновское излучение нафокусирующие линзы 8, которое фокусируется, проходя через системунанотрубок 9 с расположенными в них фуллеренами 10. Фокусировкарентгеновского излучения осуществляется линзой, имеющей двояко – вогнутыйпрофиль, получаемый за счёт двух соседних фуллеренов 10 внутри углеродныхнанотрубок 9. Количество углеродных нанотрубок 9 не менее 10 в одном канале11 и количество фуллеренов 10 в одной углеродной нанотрубке 9 не менее 103,обусловлено тем, что коэффициент преломления рентгеновских лучей близок кединице и отличается от неё на 10-5 – 10-7.156Применениепредполагаемогонанотехнологическогоустройствадлявыполнения операций обеспечивает обеспечить возможность выполненияопераций в рентгеновском диапазоне с длиной волны λ = 4 пм ÷ 5 нм(4·10-12 ÷ 5·10-9 м) [70].157Выводы по главе 41.Предложена модель многокритериальной задачи принятия решенийпри проектировании технологического процесса ультрафиолетовой литографииописывающая решениеданнойзадачивусловияхнеопределенностиибазирующаяся на математической модели компромисса и многокритериальнойоптимизации.2.Модифицирован дискриминационный метод подбора материалов дляультрафиолетовой литографической технологии, а также предложена методикаего практической реализации в качестве элемента информационной системыподдержки принятия решений при проектировании процессов ультрафиолетовойлитографии.3.приРазработан алгоритм поиска технологических решений, используемыйавтоматизированномультрафиолетовойпроектированиитехнологическоголитографии, обеспечивающийпроцессарациональный выбор измножества решений, полученных на основе структурных и функциональныхпризнаков группы литографических технологий.4.На базе разработанных элементов автоматизированной системыпредложены технические решения нескольких устройств для реализации процессаультрафиолетовой литографии, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым кточности и эффективности литографического процесса, а также соответствующимкритериям патентной новизны, изобретательского уровня и промышленнойприменимости.5.поддержкиНа основе предложенных алгоритмов разработаны элементы системыпринятиярациональныхрешений,существенноповышающихкачество, а также сокращающих время, затрачиваемое на их проектированиетехнологического процесса ультрафиолетовой литографии.158ГЛАВА5.РАЗРАБОТКАРЕШЕНИЙПРИАЛГОРИТМОВПОИСКАПРОЕКТНЫХПРОЕКТИРОВАНИИПРОЦЕССАУЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ЛИТОГРАФИИ.5.1 Алгоритмическоерешенийизрядаобеспечениепривыборенедоминируемыхпроектныхальтернативвультрафиолетовой литографической технологииКаждое принимаемое решение в ультрафиолетовой литографическойтехнологии должно привести к ряду позитивных изменений в производственномпроцессе.
Анализируя соответствие возможных изменений желаемому результату– возможно определить целесообразность того или иного технического решения.Пусть нечёткой цели в ультрафиолетовой литографической технологии будетпоставлено в соответствие нечёткое подмножествомножествастепеньюисходного универсального. Достижение поставленной цели возможно осуществить с некойС() – степенью принадлежности при некой( ) – степеньювыполнения заданного ограничения.Рис. 5.1.1 Евклидово расстояние до идеального ( ∗ ) и антиидеального ()решенияПусть принимаемому проектному решению соответствуетатрибутов, изкоторых производится выбор, причём каждому выбору соответствуетатрибутов. Для k -ого материала существует набор атрибутов (( ),( )значений,…,( )),159где( )( )определяемою (( )-ого атрибута. Обозначим как– значение( ),( ),…,k -ую альтернативу,) и соответствующую набору литографическихтехнологических материалов [77].Воспользовавшись концепцией «идеальной точки» (рис.5.3.1) примем∗обозначение∗( ∗,∗предпочтительней,…,( )∗), в качестве «идеальной» альтернативы, для которой∀ k, i.∗∈max( ),( ),∈∗Стоит отметить, что некоторым значениям(5.1.1), может и не иметься( )соответствующего атрибута, среди значений альтернатив.( )Выразим удалённость альтернатив наилучших материалов∗и–му атрибуту, как степень неудовлетворённости эксперта значениематрибута для( )по–го:()∗,( )( )=()=( )(5.1.2)значением(),отклонение().
Решение задачи поиска литографических технологическихзначение∗,–му атрибуту, характеризуетсяФункция различимости по каждому()∗,( )выражаетсреднеквадратичноематериалов из ряда недоминируемых альтернатив при проектировании процессаультрафиолетовой литографии, является выбор альтернативыприближенной к∗), максимально.∗Покажем(также,()∗= minдополнительные,( )условия(5.1.3)выбора,полезныепроектировщику:( )∗,( )=( ),( )∗,( )= max{( )(5.1.4)160Решающий алгоритм выбора литографических технологических материаловизряданедоминируемыхальтернативприпроектированиипроцессаультрафиолетовой литографии имеет вид блок-схемы (рис.
5.3.2).На первой стадии алгоритма проектировщику предоставляется полныйнабор недоминируемых альтернатив [78], исходя из которых, проектировщикзадаётидеальнуюальтернативу.предпочтительности(( )),Затемвыражающеестепень-му атрибуту ∀ k, i,-ой альтернативы повыражающее субъективную оценку длякоэффициентыпроектировщикзадаётправилопредпочтительности– нечёткое множество-го атрибута.
Далее вводятся весовыеотносительной важности -го атрибута.На конечной стадии, после выполнения расчётовоценки получаем решение()∗,( )и экспертной.161Рис. 5.1.2 Алгоритм выбора проектных решений из ряда недоминируемыхальтернатив при проектировании процесса ультрафиолетовой литографии1625.2 Выборметодикповышенияразрешающейспособноститехнологического процесса ультрафиолетовой литографии наоснове подхода ДельфиЭтот подход в основном используется для определения обобщенных мненийотносительно будущих ситуаций, однако, основные принципы подхода Дельфимогут с успехом применяться не только для задач прогнозирования, но и длярешениявопросаметодикповышенияразрешающейспособноститехнологического процесса ультрафиолетовой литографии. Целесообразностьиспользования этого метода при организации подбора методик повышенияразрешающейспособноститехнологическогопроцессаультрафиолетовойлитографии обоснована с помощью последовательной реализации простойсистемы правил:—многотуровый характер опроса экспертов;—количественный характер оценок, представляемый группой экспертов;—использование статистических методов обработки результатов опросаэкспертов;—межуровневоедоведениерезультатовобработкидосведениявведениявесовыхэкспертов;—учеткомпетентностиэкспертовпутемкоэффициентов при учете их мнений в обработке.Принципиально важным является при этом независимость формированияэкспертами своего мнения (оценки).При использовании рассматриваемого метода информация, полученная отэкспертов, подвергается статистической обработке по следующей схеме.1.Определяется значение прогнозируемой величины как средняявеличина оценок экспертов:Z1NN Zi ,(5.2.1)i 1163где Z i – оценка экспертов, N – число экспертов [80].2.Рассчитывается дисперсия оценок, определяющая разброс мненийэкспертов:N (Z Z i )2i 1D3.N 1(5.2.2).Находится среднее квадратическое отклонение прогноза(5.2.3) D.4.Вычисляетсятакназываемыйкоэффициентвариации,характеризующий единодушие экспертов:5.Z(5.2.4).Определяется коэффициент компетентности экспертов с точки зрениявсей группы экспертов как единого целого:i Zi Z.Z(5.2.5)Полученные таким образом данные позволяют оценивать диапазонпрогнозируемой величины, в которой она попадает с заданной вероятностью p .
Впредложении нормальности закона распределения мнений экспертов, что вбольшинствеслучаевдостаточноправдоподобно,диапазонопределяетсясоотношениемZ N Z Z N,(5.2.6)где – величина, зависящая от N и p , имеющая распределение Стьюдента с( N 1) степенями свободы и определяемая по таблицам в функции от ( N 1) и(1 p ) (например, для N 11 и p 0,95 величина 2,23 ).Одной из модификаций подхода Дельфи является использование мненийэкспертов не в виде среднего значения оцениваемой величины Z i , а в видедиапазона, в который, по мнению эксперта, попадает эта величина ( Z imin , Z imax ) .164В этом случае обработка результатов опроса имеет некоторые особенности.В предложении о равномерной плотности распределения в диапазоне( Z imin , Z imax ) среднее значение оцениваемой величины для каждого i -го экспертаможно найти по соотношению1Z i ( Z imin Z imax ) .2(5.1.7)Полученные средние значения Z i , если их рассматривать как точечныйпрогноз, могут быть подвергнуты статистической обработке в соответствии сприведенными выше зависимостями [59].Однако наличие информации о диапазонах у каждого эксперта позволяетпредложить и другой способ обработки информации.1.Для каждого эксперта определяется дисперсия значений оцениваемойвеличины:Di 2.1 min( Z i Z imax ) 2 .12(5.1.8)Коэффициент вариации для группы экспертов определяется посоотношению11 ZN3.N121 Di , где Z Ni 1N Zi .(5.1.9)i 1По величине дисперсии оценки эксперта может быть определенкоэффициентi ,характеризующийнадежностьданных,представленныйэкспертом, т.е.