シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
集積回路基礎 | ||
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| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamentals of VLSI Fabrication | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅰ | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
基盤理工学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
守屋 雅隆 | ||
| 居室 /Office |
西8-702 W8-702 | ||
| 公開E-Mail |
moriya-masataka@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
なし none | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/03/09 09:39:42 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標 /Topic and goals |
主題：わが国および米国のシリコン集積回路技術の発展歴史をNHKで放送された「電子立国日本」の番組をビデオで見た後、シリコン高集積回路 (VLSI)の作製プロセス技術を講議する。また、現状のシリコン高集積回路プロセス技術の問題点およびその解決策について構築し、世界的な研究開発動向を示すインターナショナルロードマップを紹介する。 達成目標：半導体デバイス、高集積回路作製に必要な基礎知識を身につけ、集積回路設計、プロセスインテグレーションに必要な応用力を養う。 Objective: The course consists of the video program “Denshi Rikkoku Nippon” and a series of lectures on the VLSI process technology and the current problems in the VLSI technology. The students are expected to learn the fundamentals of process technology for semiconductor devices and integrated circuits. |
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| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
特になしnone |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
半導体工学、電子デバイス Introduction to Semiconductor Physics, Electron Devices |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
特になし｡講義用プリントの配布 none, handouts 【参考書】Introduction to Microelectronic Fabrication by R. C. Jaeger Silicon VLSI Technology by J. D. Plummer, M. D. Deal and P. B. Griffin |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
第1回：イントロダクションとしてシリコンVLSIプロセス技術概要を学ぶ。 Give an overview of the silicon VLSI technology 第2回：「電子立国日本の自叙伝」のビデオを鑑賞しシリコンバレーの誕生、発展を理解し、日本の半導体技術の発展の歴史を学ぶ。それについてレポートを書く。 Have the students watch the video program of “Denshi Rikkoku Nippon” and write a report. 第3回：第2回で鑑賞したビデオの解説、レポートの講評を行う。 Explain the content of the video program and give the comments. 第4回ビジネスとしてのシリコンVLSIテクノロジーについて学ぶ。歩留まりと欠陥密度の関係、チップの値段の設定について練習問題を通して理解する。 Lecture a business concept of the VLSI technology through the correlation between the yield and defect density. 第5回：パターン形成としてリソグラフィー、エッチングについての基礎知識を学ぶ。リソグラフィーでは従来技術及び最先端技術を学び、パターン形成ではオーバーエッチについて学ぶとともに選択比を使ったエッチング時間の計算を行う。また、最近のドライエッチング技術についても学ぶ。 Lecture the fundamentals of lithography and etching for pattern formation. 第6回：シリコンの熱酸化モデルとして一般的なDeal-Groveモデルについて学び、そのモデルに基づいて酸化時間の計算を行う。 Lecture the thermal oxidation of silicon by the Deal-Grove Model. 第7回：薄膜の堆積技術（真空蒸着、スパッタ、CVD）、およびそれらの利点、欠点について学ぶ。 Lecture the deposition techniques for thin films. 第8回：中間試験（第7回までの講義内容の筆記試験。電卓、筆記用具のみ持ち込み可。必要な式は与えられる。）を行った後、残った時間で解説を行う。 Mid-term exam covering the last 7 lectures. Closed-book exam. A calculator is allowed. 第9回：不純物の拡散モデルについて学び、集積回路で所定の抵抗値を得るための拡散時間を算出する。 Lecture the diffusion and theoretical modeling. 第10回：イオン注入についての基礎知識を学び、集積回路プロセスでのイオン注入条件の設定法を練習問題を解く。 Lecture the ion implantation. 第11回：集積回路作製のプロセスインテグレーション、およびフロントエンド・ミッドセクション・バックエンドの各ステップでの重要事項を学ぶ。 Lecture the process integration. 第12回：シリコン技術の限界について論文を読み、レポートを書く。 Have the students read the technical papers on fundamental limits of the silicon VLSI technology and write a report. 第13回：第12回で読んだシリコン技術の限界についての論文の解説およびレポートの講評を行う。 Explain the technical papers and give comments to the students. 第14回：シリコンVLSIプロセス、デバイス、集積度に関する目標とそれを達成するための世界的研究開発動向を示すインターナショナルロードマップについて学ぶ。ここで理解した内容についてレポートを書く。 Explain the international roadmap and have the students write a report. 第15回：期末試験（中間試験以降の講義内容の筆記試験。電卓、筆記用具のみ持ち込み可。必要な式は与えられる。）を行った後、残った時間で解説を行う。 Final exam covering the material after the mid-term exam.. Closed-book exam. |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
講義の前後で予習、復習は重要。Preparation and review before and after the lecture, respectively, are recommended. |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
(a)成績評価 中間(40%)、期末試験(40%)及び第2回のビデオに関するレポート(20%)。ただし。期末試験の30点分については、第12回で読んだ論文、および第14回でインターナショナルロードマップについてのレポートで点数をつける。total scores = 0.4 x (mid-term exam scores + final exam scores) + 20 points for the report on the video program. The pass line is 60 points. 総合点６０点以上合格。 (b)評価基準 総合点６０点以上ならば以下の到達レベルに達している。 1. CMOS集積回路作製に必要なプロセスの流れをフロントエンドからバックエンドまで理解する。 2. デバイスや集積回路作製に必要なプロセスを決め、マスクの設計ができる。 3. エッチング、酸化、イオン注入、拡散などのプロセスパラメータを計算によって決めることができる。 4. 現在のシリコンテクノロジー（集積回路プロセスを含む）の問題を把握し、その対策を理解する。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
西8号館702号室。火曜日15：00-16：00。この時間に都合が付かない場合には、メールや電話などにより別途アポイントメントを取ること。Make an appointment by e-mail. |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
米国インテルでのVLSIプロセス研究開発の経験をふまえ、VLSIをシリコン基板を使って、どのように作製していくかを理解したうえ、半導体、半導体関連材料のかかえる問題点に興味をもってもらいたい。さらに、半導体産業が世界中で経済の主流となっていることを実感することを望む。The instructor has many-year experience of the VLSI process development at Intel in Silicon Valley, USA and expects the students to learn the VLSI process and the problems the current VLSI is facing. |
| その他 /Others |
なしnone |
| キーワード /Keyword(s) |
シリコン,集積回路,プロセス,VLSI,ロードマップ,MOSFET keywords:silicon, integrated circuit, process, VLSI, roadmap, MOSFET |