2021年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
| 科目名 | デバイスプロセス技術 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 4年 |
| 担当者 | 芦澤・高橋（芳） 他 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J42J |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 先端電子デバイス作製のための具体的プロセス・評価技術、について理解することができる。特に要素技術・手法の原理概観だけでなく、目標特性を有するデバイス形成にいたるまでに要する種々の技術を関連させた具体的知見を身につけることができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「ハイブリッド型授業」 対面講義および動画配信によるオンデマンド講義を交互に行い，適宜，課題を課す．課題を解くことにより学習の理解を深めるとともに，自ら取り組む力を養う． |
| 履修条件 | 「量子力学基礎」「基礎電子物性」「電子物性工学」「量子物性工学」「半導体デバイス工学」、特に「光・電子機能マテリアル」「光・電子機能デバイス」を履修および修得していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 真空（１）： 真空の性質 真空とは何か、真空の分類、真空の特徴、平均自由行程について説明する。 【事前学習】真空の性質についての概要を調べる事。(120分) 【事後学習】授業中に説明した事柄について、理解を深めること。(120分) |
|---|---|
| 第2回 | 真空（２）： 真空ポンプ、真空計 コンダクタンス、真空の作り方、真空の測り方について説明する。 【事前学習】真空の作り方、測り方についての概要を調べる事。(120分) 【事後課題】授業中に説明した事柄について理解を深め、調査すること。(120分) |
| 第3回 | 薄膜作製方法： MBE法、スパッタ法、PLD法（酸化物系材料）、CVD法(カーボン系材料) 電子素子作製技術にかんして、基本的な薄膜作成法について外観した後に、その時、注目されている手法について詳細に説明する。 【事前学習】物理的気相成長法(PVD)、化学的気相成長法(CVD)についての概要を調べる事。(120分) 【事後課題】配布したプリントを読み返し、授業中に説明した事柄について、理解を深めること。(120分) |
| 第4回 | 表面処理： 酸化物基板表面処理方法、熱処理方法 機能性の宝庫である酸化物が近年、急速に電子デバイスに応用されている。そのためには、原子レベルでの表面処理や薄膜成長、欠陥制御が必要である。それらについて最新の話題を提供する。 【事前学習】基礎電子物性で学習した結晶構造や元素の性質を復習しておくこと（120分）。 【事後課題】配布したプリントを読み返し、授業中に説明した事柄について、理解を深めること。(120分) |
| 第5回 | 結晶成長： 酸化物薄膜結晶成長 ペロブスカイト系材料、カーボン系材料を例として機能性酸化物の様々な結晶成長について説明する。基板の選択、薄膜作製手法と作製条件などは作製する材料によって大きく異なることを説明する。 【事前学習】PVD法で説明したPLD法について復習しておくこと（120分）． 【事後課題】配布したプリントを読み返し、授業中に説明した事柄について、理解を深めること。(120分) |
| 第6回 | 半導体デバイスプロセス（１）：半導体基板，基板洗浄，酸化膜成長 シリコンの結晶成長法，一般的な基板洗浄方法，絶縁膜として最も多用される熱酸化膜の成長原理などについて説明する． 【事前学習】Si基板洗浄，熱酸化膜成長機構について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（120分）． |
| 第7回 | 半導体デバイスプロセス（２）：リソグラフィー技術 写真露光技術を応用した微細パターンの転写技術，レジスト（感光剤）の特性，解像度向上技術などについて説明する． 【事前学習】リソグラフィー技術について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（120分）． |
| 第8回 | 半導体デバイスプロセス（３）：エッチング技術，不純物拡散 微細な構造を形成するためのエッチング（食刻）技術，半導体の抵抗率をコントロールするための不純物拡散技術について説明する． 【事前学習】エッチング技術，不純物拡散について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（120分）． |
| 第9回 | 小テスト，組成分析技術，クリーンルーム技術 主な組成分析手法の原理，微細加工に必要な環境（クリーンルーム）などについて説明する． 【事前学習】第６回〜第８回の授業内容について復習し，小テストに備える（180分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（60分）． |
| 第10回 | プラズマ（１）： プラズマの性質 プラズマとは何か、プラズマの性質、応用例について説明する。 【事前学習】プラズマの性質、放電の種類についての概要を調べる事。(120分) 【事後学習】授業中に説明した事柄について理解を深めること。(120分) |
| 第11回 | プラズマ（２）： 火花条件、パッシェンの法則 プラズマの放電する条件である火花条件、パッシェンの法則について説明する。 【事前学習】火花条件、パッシェンの法則についての概要を調べる事。(120分) 【事後学習】授業中に説明した事柄について理解を深めること。(120分) |
| 第12回 | 金属組織、小テスト： 金属組織 熱平衡状態図を元にした結晶成長 金属組織における熱平衡状態図について説明する。 【事前学習】金属組織についての概要を調べる事。第10回～第11回の授業内容について復習し、小テストに備えること(180分) 【事後学習】授業中に説明した事柄について理解を深めること。(60分) |
| 第13回 | 磁性記録媒体作成（１）： 具体的磁気記録媒体作成検討を例に、記録媒体設計指針と作成プロセス検討を行う 【事前学習】磁気記録方式、磁気記録媒体について予習し，概要を把握するとともに理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（120分）． |
| 第14回 | 磁性記録媒体作成（２）： 多層膜化による記録媒体の機能性向上（誘電体多層膜および磁気的多層膜） 【事前学習】磁気記録媒体、光磁気記録媒体に関する多層膜化による記録媒体の機能性向上原理について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（120分）． |
| 第15回 | 小テスト、磁性記録媒体評価 ： 主に磁気物性評価、加えて薄膜構造評価 【事前学習】第13回〜第14回の授業内容について復習し，小テストに備える（180分）． 【事後課題】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること（60分）． |
その他
| 教科書 |
使用しない（資料提示により授業を行う）
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| 参考書 |
伊藤隆司，石川元，中村宏昭 共著 『VLSIの薄膜技術』 電子材料シリーズ 丸善 1986年 第1版
小間篤，白木靖寛，斉木幸一朗，飯田厚夫 共著 『シリコンの物性と評価法』 電子材料シリーズ 丸善 1987年 第1版
麻蒔 立男 『薄膜作成の基礎』 日刊工業新聞社 2005年 第4版
佐藤 勝昭 (著), 深道 和明 (著), 五味 学 (著), 片山 利一 (著), 阿部 正紀 (著), 未踏科学技術協会 (編集), レアメタル研究会 (編集) 『光磁気ディスク材料ー基礎および次世代への展望』 工業調査会 1993年 第1版
後藤芳彦 『結晶成長』 内田老鶴圃 2003年 第１版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
小テスト 50% レポート 50% にて評価する。 |
| 質問への対応 | 随時、研究室ないしはメールにて対応。 |
| 研究室又は 連絡先 |
船橋校舎422（芦澤）ashizawa.yoshito＠nihon-u.ac.jp 船橋校舎425（高橋）takahashi.yoshihiro＠nihon-u.ac.jp 船橋校舎411（塚本）tsukamoto.arata＠nihon-u.ac.jp 船橋校舎412（岩田）iwata.nobuyuki＠nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
木曜 船橋 09:00 ～ 10:00 船橋校舎422（芦澤）
水曜 船橋 12:15 ～ 13:15 船橋校舎425（高橋）
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 船橋校舎411（塚本）
水曜 船橋 10:40 ～ 12:10 船橋校舎412（岩田）
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| 学生への メッセージ |