電子材料プロセス工学

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 電子材料プロセス工学
科目番号 0003 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 【専攻科】電気電子工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 4
教科書/教材 半導体デバイス(S.M.Sze,産業図書)
担当教員 伊藤 浩

到達目標

エレクトロニクスの基本となす半導体デバイス技術は電子材料固有の性質を応用できる半導体材料の作製が要求されている。電子プロセス工学では主にシリコン半導体材料の作製技術を紹介しながら、電子材料の作製方法が基になっている物理的・化学的な考え方を重要視して解説する。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1集積回路プロセスの概要を理解し、各プロセスについて説明できる。集積回路プロセスの概要を理解している。集積回路プロセスの概要について、用語を知っている。集積回路プロセスの概要、各プロセスについて知らない。
評価項目2Siウエハ作製技術について複数知っており、理論的に理解できている。Siウエハ作製技術について知っており、概要を説明できる。Siウエハ作製技術について、用語を知っている。Siウエハ作製技術について概要を知らない
評価項目3酸化膜作製技術について複数知っており、理論的に理解できている。酸化膜作製技術について複数知っており、概要を説明できる。酸化膜作製技術について、用語を知っている。酸化膜作製技術について概要を知らない。
評価項目4薄膜作成技術について複数知っており、理論的に理解できている。薄膜作成技術について複数知っており、概要を説明できる。薄膜作成技術について、用語を知っている。薄膜作成技術について概要を知らない。
評価項目5ドーピング技術について複数知っており、理論的に理解できている。ドーピング技術について複数知っており、概要を説明できる。ドーピング技術について、用語を知っている。ドーピング技術について概要を知らない。
評価項目6フォトリソグラフィ技術について複数知っており、理論的に理解できている。フォトリソグラフィ技術について複数知っており、概要を説明できる。フォトリソグラフィ技術について、用語を知っている。フォトリソグラフィ技術について概要を知らない。
評価項目7集積回路デバイス作成技術について複数知っており、理論的に理解できている。集積回路デバイス作成技術について複数知っており、概要を説明できる。集積回路デバイス作成技術について、用語を知っている。集積回路デバイス作成技術について概要を知らない。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
エレクトロニクスの基本となす半導体デバイス技術は電子材料固有の性質を応用できる材料プロセス技術が要求されている。本講義では電子デバイスとして集積回路プロセスを主に行う。
授業の進め方・方法:
本講義では主にシリコン半導体材料の作製技術を紹介しながら、電子材料の作製方法が基になっている物理的・化学的な考え方を重要視して解説する。
注意点:
電気電子工学の中でも,半導体工学における電子デバイスの応用プロセス技術の内容であり,電子デバイスの基礎知識を必要とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シリコン半導体と集積回路の概要 シリコン半導体と集積回路の概要を理解する
2週 シリコン基板作製技術 結晶引き上げ法,ブリッジマン法,FZ法,形成加工を理解する
3週 シリコン基板作製技術 VPE,LPE,MBE,SOI基板技術を理解する
4週 酸化膜作製技術 熱酸化法,湿式酸化,乾燥酸化技術を理解する
5週 酸化膜作製技術 CVD法,SiO2膜,SiN膜,p-Si膜,PVD法,AL電極,シリサイド技術を理解する
6週 不純物作成技術 拡散技術を理解する
7週 不純物作成技術 イオン注入法,アニール技術を理解する
8週 フォトリソグラフィー技術 フォトリソグラフィー,露光法,フォトレジストを理解する
4thQ
9週 エッチング技術 エッチング,ドライエッチング技術を理解する
10週 集積回路技術とデバイス 抵抗,キャパシタ,バイポーラトランジスタ技術を理解する
11週 集積回路技術とデバイス MOSFET,DRAM技術を理解する
12週 電子材料プロセスの調査と発表 各自の課題について発表、質疑応答をする
13週 電子材料プロセスの調査と発表 各自の課題について発表、質疑応答をする
14週 電子材料プロセスの調査と発表 各自の課題について発表、質疑応答をする
15週 電子材料プロセスの調査と発表 各自の課題について発表、質疑応答をする
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能日本語と特定の外国語の文章を読み、その内容を把握できる。4
他者とコミュニケーションをとるために日本語や特定の外国語で正しい文章を記述できる。4
他者が話す日本語や特定の外国語の内容を把握できる。4
日本語や特定の外国語で、会話の目標を理解して会話を成立させることができる。4
円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。4
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。4
他者の意見を聞き合意形成することができる。4
合意形成のために会話を成立させることができる。4
グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。4
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。4
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。4
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。4
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。4
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。4
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。4
あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる4
複数の情報を整理・構造化できる。4
特性要因図、樹形図、ロジックツリーなど課題発見・現状分析のために効果的な図や表を用いることができる。4
課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。4
グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。4
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。4
適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。4
事実をもとに論理や考察を展開できる。4
結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。4
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。4
自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。4
目標の実現に向けて計画ができる。4
目標の実現に向けて自らを律して行動できる。4
日常の生活における時間管理、健康管理、金銭管理などができる。4
社会の一員として、自らの行動、発言、役割を認識して行動できる。4
チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。4
チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。4
当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。4
チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。4
リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。4
適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。4
リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている4
法令やルールを遵守した行動をとれる。4
他者のおかれている状況に配慮した行動がとれる。4
技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を認識し、技術者が社会に負っている責任を挙げることができる。4
自身の将来のありたい姿(キャリアデザイン)を明確化できる。4
その時々で自らの現状を認識し、将来のありたい姿に向かっていくために現状で必要な学習や活動を考えることができる。4
キャリアの実現に向かって卒業後も継続的に学習する必要性を認識している。4
これからのキャリアの中で、様々な困難があることを認識し、困難に直面したときの対処のありかた(一人で悩まない、優先すべきことを多面的に判断できるなど)を認識している。4
高専で学んだ専門分野・一般科目の知識が、企業や大学等でどのように活用・応用されるかを説明できる。4
企業等における技術者・研究者等の実務を認識している。4
企業人としての責任ある仕事を進めるための基本的な行動を上げることができる。4
企業における福利厚生面や社員の価値観など多様な要素から自己の進路としての企業を判断することの重要性を認識している。4
企業には社会的責任があることを認識している。4
企業が国内外で他社(他者)とどのような関係性の中で活動しているか説明できる。4
調査、インターンシップ、共同教育等を通して地域社会・産業界の抱える課題を説明できる。4
企業活動には品質、コスト、効率、納期などの視点が重要であることを認識している。4
社会人も継続的に成長していくことが求められていることを認識している。4
技術者として、幅広い人間性と問題解決力、社会貢献などが必要とされることを認識している。4
技術者が知恵や感性、チャレンジ精神などを駆使して実践な活動を行った事例を挙げることができる。4
高専で学んだ専門分野・一般科目の知識が、企業等でどのように活用・応用されているかを認識できる。4
企業人として活躍するために自身に必要な能力を考えることができる。4
コミュニケーション能力や主体性等の「社会人として備えるべき能力」の必要性を認識している。4
総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。4
公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。4
要求に適合したシステム、構成要素、工程等の設計に取り組むことができる。4
課題や要求に対する設計解を提示するための一連のプロセス(課題認識・構想・設計・製作・評価など)を実践できる。4
提案する設計解が要求を満たすものであるか評価しなければならないことを把握している。4
経済的、環境的、社会的、倫理的、健康と安全、製造可能性、持続可能性等に配慮して解決策を提案できる。4

評価割合

課題調査発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合60400000100
基礎的能力0000000
専門的能力60400000100
分野横断的能力0000000