マイクロ波プラズマCVD装置におけるFRITを用いたプラズマ発光強度比制御系の一設計

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門

発行日: 2024/03/01

タイトル(英語): A Design of Plasma Emission Intensity Ratio Control System for a Microwave Plasma CVD Process Using FRIT

著者名: 川口　夏樹（兵庫県立大学大学院），中田　和磨（兵庫県立大学工学部），大西　亮多（兵庫県立大学工学部），田中　一平（兵庫県立大学大学院）

著者名(英語): Natsuki Kawaguchi (Graduate School of Engineering, University of Hyogo), Kazuma Nakata (School of Engineering, University of Hyogo), Ryota Ohnishi (School of Engineering, University of Hyogo), Ippei Tanaka (Graduate School of Engineering, University of Hyogo)

キーワード: FRIT，プラズマCVD，プラズマ発光強度比制御，PI制御　　FRIT，plasma CVD，plasma emission intensity ratio control，PI control

要約(英語): We propose a method of designing a FRIT(Fictious Reference Iterative Tuning)-based control system for a microwave plasma CVD(Chemical Vapor Deposition) apparatus used in the preparation of diamond thin films. Specifically, we propose a control system that adjusts the flow rate ratio of CH4 and H2, the material gases, using the spectral emission intensity ratio of the plasma, which affects the film quality, as the controlled variable. We show how to design an experimental apparatus including actuators and sensors for this purpose. The FRIT method, a well-known data-driven control method, is used to design the controller gain from a set of experimental data without modeling complex objectives such as plasma behavior. Through control experiments of the emission intensity ratio, it is shown that the controller gain can be tuned by using a reference model with different time constants to adjust the performance of the response of the control system.

本誌: 電気学会論文誌C（電子・情報・システム部門誌） Vol.144 No.3 （2024） 特集Ⅰ：スマートシステムと計測・制御技術　特集Ⅱ：シリコンならびにワイドバンドギャップパワー半導体の最新技術

本誌掲載ページ: 127-132 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejeiss/144/3/144_127/_article/-char/ja/