半導体デバイス設計入門～Excel演習付き～

セミナー趣旨

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。

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。

セミナープログラム

１．半導体基礎
　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

キーワード：
半導体,デバイス,設計,CMOS,MOSトランジスタ,MOSFET,セミナー,研修

セミナー講師

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）

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
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　 2名同時申込の場合計55,000円（2人目無料：1名あたり27,500円）で受講できます。
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