化学気相堆積法における進化論を用いた反応機構モデル自動解析システムの開発

化学气相沉积演化理论自动反应机理模型分析系统开发

• 批准号: 15760567
• 负责人: 高橋 崇宏
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760567/
• 关键词: Chemical Vapor Deposition; CVD; 遺伝的アルゴリズム; 反応機構; モデリング; ソフトウェアエージェント; 拡散反応方程式; 薄膜; ニューラルネットワーク; 自動モデル化; 進化論

反応機構モデル自動解析システムの開発において、特に解析速度を向上させる新規な計算アルゴリズムの開発と計算速度向上に必要な補助ツールの開発を行った。計算アルゴリズムの開発という観点からは、化学気相堆積法(CVD)反応装置内における原料や中間体の濃度分布を計算するアルゴリズムを遺伝的アルゴリズム(GA)を用いて実現した。反応装置の形状によって装置内濃度分布を決定する固有の基底関数セットが存在することを示すことができた。そして、一般には、数値積分を用いて求める反応拡散方程式の境界値問題を、数個の基底関数による最適な線形結合を探索する問題に置き換えることに成功し、大幅な計算コストの削減と計算精度の向上を実現にした。具体的に本アルゴリズムが利用できる装置形状としては、マクロキャビティと呼ばれる2枚の長方形の基板を、スペーサをはさんで対向させたもの、円管型、円盤状の基板を平行に並べたバッチ型があることが分かった。さらに複雑な形状をした反応装置の場合でも、ルックアップテーブル、数値積分の手法を併用することで本アルゴリズムが使用可能であることが推測された。補助的なツールの開発という観点からは、人が使うために開発されたプロセスシミュレータと汎用モデリングツールを操作してシミュレータの計算過程をモデル化する自律的なシステムを開発することができた。このシステムによって、プロセスシミュレータの計算を高精度に代行するモデルが自動的に得られるようになり、プロセスシミュレータを部品として用いている反応機構モデル自動解析システムの解析速度を飛躍的に向上することができた。なお、実際のプロセス開発におけるシステムの解析能力の評価を行うためにCVDの成膜装置の作製も並行して行うことができた。

Anti 応 agency モ デ ル automatic parsing シ ス テ ム の open 発 に お い て, に を parsing speed up さ せ る new rules な computing ア ル ゴ リ ズ ム の open 発 と computing speed up に な necessary subsidies ツ ー ル の open 発 を line っ た. Calculate ア ル ゴ リ ズ ム の open 発 と い う 観 point か ら は accumulation method (CVD), chemical 気 phase reverse 応 device within に お け る や intermediates を の concentration distribution calculation す る ア ル ゴ リ ズ ム を but 伝 ア ル ゴ リ ズ ム を (GA) with い て be presently し た. Reverse 応 device の shape に よ っ て device を concentration distribution in decision す る inherent の basal masato number セ ッ ト が exist す る こ と を shown す こ と が で き た. そ し て, general に は, the numerical integral を い て o め る anti 応 company on dispersion equation is の boundary numerical problem を, several の basal masato に よ る optimum な linear combination を explore す る problem に buy き え る こ と に し success, sharp な computing コ ス ト の cut と calculation accuracy の を up be presently に し た. Specific に this ア ル ゴ リ ズ ム が using で き る gear shape と し て は, マ ク ロ キ ャ ビ テ ィ と shout ば れ る two の rectangle の substrate を, ス ペ ー サ を は さ ん で polices to さ せ た も の, has drifted back towards ¥ tube type, has drifted back towards ¥ disk の substrate を parallel に and べ た バ ッ チ type が あ る こ と が points か っ た. さ ら に complex 雑 な shape を し た reverse 応 device の occasions で も, ル ッ ク ア ッ プ テ ー ブ ル の technique, the numerical integral を and す る こ と で this ア ル ゴ リ ズ ム が use may で あ る こ と が speculation さ れ た. Subsidies な ツ ー ル の open 発 と い う 観 point か ら は, men が う た め に open 発 さ れ た プ ロ セ ス シ ミ ュ レ ー タ と domestic モ デ リ ン グ ツ ー ル を operation し て シ ミ ュ レ ー タ の calculation process を モ デ ル change す る self-discipline な シ ス テ ム を open 発 す る こ と が で き た. こ の シ ス テ ム に よ っ て, プ ロ セ ス シ ミ ュ レ ー タ の computing を high-precision に designated す る モ デ ル が automatic に better ら れ る よ う に な り, プ ロ セ ス シ ミ ュ レ ー タ を part と し て in い て い る モ 応 authorities デ ル automatic parsing シ ス テ ム の parsing speed を leap upward に す る こ と が で き た. な お, be interstate の プ ロ セ ス open 発 に お け る シ ス テ ム の analytical ability の review 価 を line う た め に CVD の も parallel the film forming device の cropping し て line う こ と が で き た.

项目成果

高橋崇宏, 稲垣泰晴, 船津公人, 江間義則: "反応機構自動モデリングシステムにおけるインターフェースエージェントの開発"第26回情報化学討論会講演要旨集. JP32 (2003)

Takahiro Takahashi、Yasuharu Inagaki、Kimihito Funatsu、Yoshinori Ema：“自动反应机理建模系统中界面剂的开发”第 26 届信息化学研讨会摘要 JP32（2003 年）。

T.Takahashi, K.Funatsu, Y.Ema: "Study of the automatic modeling of reaction systems for chemical vapor deposition processes using genetic algorithms"Proceeding of CVD XVI and EUROCVD 14. Vol.1. 272-278 (2003)

T.Takahashi、K.Funatsu、Y.Ema：“使用遗传算法对化学气相沉积过程的反应系统进行自动建模的研究”Proceeding of CVD XVI 和 EUROCVD 14. Vol.1。

ELABORATION ON THE AUTOMATIC MODELING SYSTEM FOR RACTION MECHANISMS USING A NOVEL CALCULATION METHOD

采用新颖计算方法的作用机构自动建模系统的阐述

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of EUROCVD-15
• 作者: T.Takahashi;K.Takahashi;Y.Ema
• 通讯作者: Y.Ema

ソフトウェアエージェントによる成膜形状計算の自動モデル化と最適成膜条件の探索

使用软件代理自动建模成膜形状计算并搜索最佳成膜条件

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第28回情報化学討論会 講演要旨集
• 作者: 高橋崇宏;荒川正幹;船津公人;江間義則
• 通讯作者: 江間義則

高橋崇宏, 稲垣泰晴, 船津公人, 江間義則: "反応モデル自動解析システムにおけるインターフェースエージェントの開発"第64回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 2. 805 (2003)

Takahiro Takahashi、Yasuharu Inagaki、Kimito Funatsu、Yoshinori Ema：“自动反应模型分析系统中界面剂的开发”日本应用物理学会第 64 届年会论文集 2. 805 (2003)。