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化学気相成長法のための自動研究開発システムの構築

化学气相沉积法自动化研发系统的构建

基本信息

批准号：
21K03817
负责人：
高橋崇宏
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

化学気相成長(CVD)プロセスを対象とした反応機構自動解析システムの開発を行った。特に、実験データから反応機構(反応モデル)を推定する人工知能部の開発と性能評価に注力した。まず、量産用途向けの大規模商用装置として実用的に用いられている熱CVD拡散炉を対象に、昨年度定式化された支配方程式に基づき炉内における反応モデルの解析を行った。反応系としては、文献調査で実際の実験データが得られたSiH4/H2系によるSi膜とSiH2Cl/NH3系によるSi3N4膜を対象とした。開発中の反応機構自動解析システムに上記2つの系の実験データを入力することで、自動的に妥当と思われる反応機構を人間が解析する場合と比較して比較的短時間で提案することに成功した。得られた反応モデル候補は、実験結果を精度よく再現でき、モデルの反応経路は成膜に寄与しない無駄な反応の混入が防がれた比較的簡素なものであり、実用上有用な反応モデルと考えられた。さらに、自動解析を実現するための基盤となるアルゴリズムとして、システムに利用されている多目的最適化アルゴリズムについて、実装候補となるものを選び出して性能評価を行った。候補の中で最も高い性能を示したのは、NSGA-IIIと呼ばれるアルゴリズムであったが、計算時間がかかり、実用上の問題となることが分かった。そこで、NSGA-IIIを用いた最適化作業を、計算コストの低い複数回の作業に置き換えることで、全体としてより短い時間で最適化が完了できることが分かった。

Chemical vapor deposition (CVD) is the process of automatic resolution of chemical vapor deposition. Special attention was paid to the evaluation of the development performance of the artificial energy department for the estimation of the anti-vibration mechanism. The analysis of thermal CVD dispersion in large-scale commercial devices for mass production applications is based on the analysis of the governing equations for thermal CVD dispersion. In this paper, we investigate the SiH4/H2 system and SiH2Cl/NH3 system. The automatic analysis of the reaction mechanism in the development process is recorded in the above table. The automatic analysis of the reaction mechanism in the development process is successful in the case of comparison and comparison in a short time. The result of the test is accurate and reproducible. The test results are useful in the test. In addition, the automatic resolution of the database, the use of multi-purpose optimization, the selection of candidates, and the performance evaluation are performed. The candidate is the highest performance, the NSGA-III is the highest performance, the calculation time is the highest, the application time is the highest. NSGA-III optimization operation, calculation of low and middle complex loop operation, optimization of all short time, optimization of all time.