反応プロセスを対象とした自動研究開発システムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560919
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 高橋 崇宏 静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50324330)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 化学気相堆積法 / CVD / 実数値遺伝的アルゴリズム / Bio-inspired algorithms / 反応機構 / モデリング / 自動化 / 微細加工

研究概要

本研究では、半導体デバイスの製造等に用いられるCVDプロセスを対象とし、研究開発の高速化、省力化を目的として、CVD装置内部における反応機構の解析やモデル化を、人手を介さず自動的に行うシステムの開発を行った。システムの能力の向上のため、自動解析工程の根幹をなす最適化アルゴリズムの探索・評価を行い、実数値遺伝的アルゴリズムから有望な候補を発見することに成功した。そして、システム全体の解析精度と計算速度を向上することができた。また、実用的に用いられる複雑な構造を持つCVD反応装置をシステムに適用するためにCFDシミュレーターと本システムを連動する仕組みを考案し、実装・評価した。

研究成果

• [雑誌論文] A Calculation Method of Deposition Profiles in CVD Reactors Using Genetic Algorithms (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, K. Kawamura, K. Takahashi and Y. Ema
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: Volume 46 ページ: 219-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the Automatic Modeling System for Reaction Mechanisms Using REX+JGG (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, K. Kawai, H. Nakai and Y. Ema
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: Volume 46 ページ: 239-247
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Automatic System Using Mobile-Agent Software to Model the Calculation Process of a Chemical Vapor Deposition Film Deposition Simulator (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, N. Fukui, M. Arakawa, K. Funatsu, Y. Ema
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 巻: Volume 11, Issue 9 ページ: 8004-8008
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Automatic Modeling System of the Reaction Mechanisms for Chemical Vapor Deposition Processes Using Real-Coded Genetic Algorithms (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, H. Nakai, H. Kinpara, Y. Ema
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 巻: Volume 11, Issue 9 ページ: 8044-8048
  • 査読あり
• [学会発表] An Automatic Modeling System of the Reaction Mechanisms for Chemical Vapor Deposition Processes Using Bio-Inspired Algorithms (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, M. Arakawa, Y. Ema
  • 学会等名: NanoEnergy 2014
  • 発表場所: University College London (London, UK)
  • 年月日: 20140219-21
• [学会発表] バイオインスパイアードアルゴリズムを用いた化学気相堆積プロセスにおける反応機構自動解析システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋崇宏, 阿部浩士, 荒川正幹, 江間義則
  • 学会等名: 第36回情報化学討論会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • 年月日: 20131107-08
• [学会発表] 実数値遺伝的アルゴリズムを用いたCVD装置における成膜速度分布の計算方法(3) (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋崇宏, 稲垣妙香, 成合真吾, 児玉純一, 荒川正幹, 江間義則
  • 学会等名: 第36回情報化学討論会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • 年月日: 20131107-08
• [学会発表] Bio-inspiredアルゴリズムを用いた反応機構自動解析システムの開発と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋崇宏, 阿部浩士, 荒川正幹, 江間義則
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県岡山市)
  • 年月日: 20130916-18
• [学会発表] GAを用いたCVDの成膜速度分布に関する計算アルゴリズムの開発と評価(2) (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋崇宏, 河村健, 長谷部恭弘, 江間義則
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県岡山市)
  • 年月日: 20130916-18