※本セミナーはZOOMを使ったLIVE配信セミナーです。会場での参加はございません。
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R&D支援センターウェビナー
開催日時:2025年1月31日(金)10:30~16:30
開催場所:【WEB限定セミナー】※ 会社やご自宅でご受講ください。
参 加 費:55,000円(税込)
備 考
・資料付(PDFデータでの配布)
※紙媒体での配布はございません。
※資料の無断転載、二次利用や講義の録音、録画などの行為を固く禁じます。
【Zoomを使ったWEB配信セミナー受講の手順】
1)Zoomを使用されたことがない方は、 こちら からミーティング用Zoomクライアントをダウンロードしてください。ダウンロードできない方はブラウザ版でも受講可能です。
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講 師
駒形技術士事務所 研究開発部 所長 駒形 信幸 氏
【専門】
半導体デバイス
【略歴】
・日本技術士会正員
・応用物理学会正員
(フォト二クス分科会、応用電子物性分科会、薄膜・表面物理分科会、結晶工学分科会、超電導分科会、有機分子・バイオエレクトロニクス分科会、プラズマエレクトロニクス分科会、シリコンテクノロジー分科会、先進パワー半導体分科会所属)
・電子情報通信学会正員
(基礎・境界ソサイエティ、通信ソサイエティ、エレクトロニクスソサエティ、情報システムソサイエティ、ヒューマンコミュニケーショングループ所属)
受講対象・レベル
半導体デバイス開発・設計の実務に携わる若手および中堅技術者の方
必要な予備知識
MS Excelの基本操作が出来ること。
習得できる知識
半導体デバイス開発・設計のための基礎知識が習得できる。
趣 旨
最新のMOSトランジスタ開発は、高速化・高集積化を追求し、従来のプレーナ型から3次元構造のFinFETやナノシートFETへと進んでいます。これらの3次元構造のMOSFETの開発や設計は、コンピューターシミュレーションを使用して行われるようになってきました。
しかし、これらのシミュレーションにおいても、パラメータの設定には、従来のプレーナ型MOSFET設計やバイポーラトランジスタで培った半導体知識が必要です。
半導体デバイスの学習は、どうしても数式の導出や羅列が多く、学習意欲が損なわれがちです。そのため、半導体特性計算のコツや半導体物理の基礎、PN接合、MOS構造、MOSトランジスタの特性について、MS Excelを使った計算演習を通じて数値的な実感を持ってもらいます。
また、なぜCMOSが使われるのかという基礎的な理解にも言及し、従来形のMOSFETから最新のMOSFET開発への橋渡しを行います。
プログラム
1-1.結晶構造と結晶方位
1-2.CGS単位とSI単位、物理定数
1-3.シリコンの定数
2.電子の運動とバンド構造
2-1.電子の運動
(1)粒子と波動
①スリットと干渉
②金薄膜の回折
2-2.エネルギー準位の量子化
(1)ボーアの水素原子模型
(2)バンド構造
(3)結晶のバンド構造
①状態密度関数
②パウリの排他則とフェルミ‐ディラック分布
1)パウリの排他則
2)フェルミ‐ディラック分布
●フェルミ準位とは
3)キャリアのエネルギー分布
2-3.各種固体のバンド構造
(1)金属
(2)半導体
(3)絶縁体
2-4.半導体のエネルギー準位図
(1)各種バンドの表し方
①エネルギーと位置
②エネルギー分布と位置
③エネルギーと波数k
(2)真性半導体
(3)N形半導体
(4)P形半導体
3.キャリアの運動
3-1・ドリフトと拡散
(1)ドリフト移動度
(2)キャリアの拡散
(3)アインシュタインの関係式とキャリアの拡散長
(4)演習①(キャリアの拡散長計算)
4.PN接合
4-1.PN接合のバンド構造
4-2.PN接合の電流-電圧特性
(1)計算式
(2)演習②(飽和電流の計算等)
4-3.空乏層の拡がり
(1)階段接合
(2)傾斜接合
(3)演習③(空乏層の拡がり計算)
5.不純物濃度の求め方
5-1.キャリア濃度から
5-2.体積抵抗率とキャリア濃度の関係グラフ
(1)演習④(不純物濃度の求め方演習)
5-3.ドーズ量と接合深さから
5-4.一般的な文献値から
6.MOS素子基本特性
6-1.MOS構造
6-2.ゲートバイアスと反転層の形成
(1)電荷蓄積層の形成
(2)空乏層の形成
(3)反転層の形成
(4)演習⑤(しきい値電圧計算)
7.MOSトランジスタ
7-1.MOSトランジスタ電流-電圧の関係式
7-2.MOSトランジスタの閾値電圧の計算方法
(1)計算式
(2)調整方法
(3)演習⑥(イオン注入によるしきい値電圧調整)
7-3.耐圧
(1)ブレークダウン耐圧
①アバランシェ降伏(なだれ降伏)
②ツェナー降伏
③アバランシェ降伏とツェナー降伏の温度特性
(2)階段接合(無限大平面の場合)のブレークダウン電圧
(3)空乏層の伸びとブレークダウン電圧の関係
(4)コーナーRがある場合
(5)演習⑦(ブレークダウン電圧の計算)
7-4.アイソレーションと寄生MOS
(1)寄生MOSのしきい値電圧とチャネルストッパー
(2)計算式
(3)演習⑧(寄生 MOSのしきい値電圧の計算)
8.CMOSについて
8-1.CMOS回路の特徴
8-2.CMOS回路の実際
8-3.CMOSプロセスと構造
9.最新構造のMOSトランジスタへのアプローチ