実験計画法および分散分析を用いた成膜装置パラメータ分析

MOCVD （Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属化学気相成長法）装置によるデバイスの薄膜生成において、各種ガスの流量や設定基板温度等の生産条件は重要です。しかし使用するガスの種類、温度の設定場所など、生産のためのパラメータは多岐にわたり、組み合わせの数は膨大となるため、勘と経験だけで最適で安定な生産条件を決定することは非常に困難です。

そこで実験計画法および分散分析を活用した品質工学の手法を適用することにより、理論的かつ効率的に最適な生産条件を決定することを目指します。具体的な詳細は守秘義務があるためご紹介できませんが、発光波長に影響を与える主要因子を絞込み、発光波長が目標範囲内に収まるための適切な設定条件の決定手順を提案し、さらに発光波長の推定値と実測値を比較して、定性的な傾向が一致することまで確認できました。

推定値の精度向上および実用上十分な生産条件の決定には、より幅広いレンジでの実験条件を蓄積することが重要です。残念ながら技術以外の様々な制約もあったため、定量的に十分な推定精度を得るところまでは進めることができませんでしたが、可能性・方向性は示すことができました。