2024年度 学院等開講科目 工学院 電気電子系 電気電子コース
集積Green-niX特別講義第二
- 開講元
- 電気電子コース
- 担当教員
- 若林 整 / 筒井 一生 / 白倉 孝典 / 恒川 孝二 / 須藤 稔 / 多田 宗弘 / 佐藤 陽亮 / 深澤 浩公 / 嶋守 智子 / 酢谷 拓路 / 村上 大輔 / 清水 健 / 佐々木 隆史 / 柄澤 元 / 髙橋 篤 / 小山 正人 / 佐々木 駿 / 成吉 康裕
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 火1-2 (SL-101(S011)) / 金1-2 (SL-101(S011))
- クラス
- -
- 科目コード
- EEE.D444
- 単位数
- 200
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
現代社会を根底で支える半導体技術について、材料開発から市場開拓に至るまでの全体像を一気通貫で学ぶ。まずビジネスモデルの観点から半導体技術を観てから、具体的技術として、半導体デバイスの具体例としてMOSFETを応用した機能デバイスの一種であるNANDフラッシュメモリについて学び、半導体プロセスでは、デバイス作製の主要工程である成膜・エッチング・検査技術について取り扱う。また、CMOSアナログ回路設計の基礎と半導体チップ設計手法を学ぶことで、半導体システムの構成方法について理解を深める。さらに、半導体チップの高機能化技術として、ナノブリッジ技術およびチップレットについて学ぶ。また、半導体基板となるウエハ技術と、半導体技術のアプリケーション例として、オーディオ向けアナログLSI、AI向けLSI、SiCを含むファウンドリー、車載エレクトロニクスおよび先端DRAMの事例を学び、市場を見据えた半導体技術開発能力を養う。
これら講義は半導体業界をけん引する様々な企業の講師陣により提供される。本講義を通して半導体デバイス・アプリケーションを支える多彩な技術要素と、各企業の取り組みを学ぶことで、自身の専門領域と半導体業界との関係性を理解する。
到達目標
本講義の履修を通して、シリコン・化合物半導体の関連技術とその市場について俯瞰する多角的視点を養うことが目標である。また、様々な専門領域の企業講師陣が提供する半導体技術開発の経験談を通して、半導体業界における多彩なキャリアパスについて理解することを目指す。
実務経験のある教員等による授業科目等
実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)
半導体関連企業の社員の皆さんがその実務経験を活かし、半導体技術に関する体系的な教育を行う。
キーワード
半導体、ビジネスモデル、VLSI、ウエハ、シリコン、化合物半導体、半導体メモリ、半導体製造装置、成膜技術、エッチング技術、検査技術、ナノブリッジ技術、チップレット技術、アナログ回路、SoC、オーディオ、AI、車載エレクトロニクス
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
対面講義に他大学からのオンライン参加が加わるハイブリッド形式。講師として半導体材料、半導体メモリ、半導体装置、半導体システム設計開発、ビジネスモデルに関する専門家を招き、オムニバス形式での講義およびレポートにより進める。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | ビッグテックのビジネスモデルと彼らから見た半導体技術の価値 [アクセンチュア] | 半導体産業をビジネスモデルの観点から理解する |
| 第2回 | 半導体デバイス（NANDフラッシュメモリ）[キオクシア] | NANDフラッシュメモリ技術を理解する |
| 第3回 | 半導体プロセス1（半導体製造装置・市場）[KOKUSAI ELECREIC] | 半導体製造装置とその市場について理解する |
| 第4回 | 半導体プロセス2（物理成膜） [キヤノンアネルバ] | デバイス製作プロセスで高度化する成膜・エッチング技術について理解する |
| 第5回 | 半導体プロセス3（電子線による計測/検査、不良解析） [日立ハイテク] | 半導体デバイスの検査技術について理解する |
| 第6回 | 半導体システム設計1（アナログ要素回路）[エイブリック] | デバイス特性とアナログ要素回路を関連付けて理解する |
| 第7回 | 半導体システム設計2（5/3nm世代のSoCの設計） [ソシオネクスト] | SoC LSIチップの設計技術について理解する |
| 第8回 | 高機能化技術1（ナノブリッジ技術） [ナノブリッジセミコンダクター] | ナノブリッジデバイスについて理解する |
| 第9回 | 高機能化技術2（チップレット）[長瀬産業] | 高機能化のために進化するチップレット技術について理解する |
| 第10回 | 半導体製品・市場1（オーディオ向けアナログLSI） [ローム] | アナログLSIの製品例とその市場について理解する |
| 第11回 | 半導体製品・市場2（アナログ/AI向けLSI）[ヌヴォトンテクノロジージャパン] | AI向けのアナログLSIについて理解する |
| 第12回 | シリコン半導体技術の現状と展望 [SUMCO] | ウエハ技術からシリコン技術を理解する |
| 第13回 | 半導体製品・市場3（車載向半導体）[マツダ] | 自動車の電子システムとその半導体技術について理解する |
| 第14回 | 半導体製品・市場4（DRAM）[マイクロンメモリジャパン] | 先端的DRAM技術の実際を理解する |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する 予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
なし
参考書、講義資料等
最新VLSIの基礎(タウア/ニン著、丸善出版)
半導体デバイス―基礎理論とプロセス技術(S.M. Sze著、産業図書)
アナログCMOS集積回路の設計 基礎編・応用編(B. Razavi著、丸善出版)
各回配布資料
成績評価の方法及び基準
各回で出題する計14回のレポート(100%)で評価する。
関連する科目
- EEE.C441 ： VLSI工学第一
- EEE.C442 ： VLSI工学第二
- EEE.D442 ：半導体メモリ特論
- EEE.D411 ： 半導体物性論
- EEE.D592 ： ナノデバイス材料解析・プラズマ加工特論
履修の条件・注意事項
半導体デバイスと電子回路に関する学部講義を履修していることが望ましい。
連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。
筒井一生（tsutsui.k.ac[at]m.titech.ac.jp）
その他
各回の担当講師
第1回：アクセンチュア 清水健、第2回：キオクシア 小山正人、第3回：KOKUSAI ELECTRIC 佐々木隆史・柄澤元、第4回：キヤノンアネルバ 恒川孝二、第5回：日立ハイテク 嶋守智子・酢谷拓路、第6回：エイブリック 須藤稔、第7回：ソシオネクスト 村上大輔、 第8回：ナノブリッジ・セミコンダクター 多田宗弘、第9回：長瀬産業 髙橋篤、第10回：ローム 佐藤陽亮、第11回：ヌヴォトンテクノロジージャパン 深澤浩公、第12回：SUMCO 佐々木駿、第13回：マツダ 石橋真人、第14回：マイクロンメモリジャパン 成吉康裕。
本講義は文部科学省X-nics/集積Green-niX研究・人材育成拠点におけるIntegrated Green-niX Collegeの活動としても開設しており、一部は文部科学省次世代X-nics半導体創生拠点形成事業 JPJ011438 の助成を受けたものです。