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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 マイクロ材料の加工・評価の基礎

マイクロ材料の加工・評価の基礎

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 45170 SJ71
開講年度・開講期 2020・後期集中
単位数 2 単位
授業形態 演習
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 集中
教員
  • 土屋 智由(工学研究科 教授)
  • 鈴木 基史(工学研究科 教授)
  • 横川 隆司(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 ・成膜、リソグラフィ、エッチング等の微細構造の創成技術および電子顕微鏡,原子間力顕微鏡,オージェ電子分光法等の微細構造の観察・分析技術は、マイクロからナノスケールにおける現象を解明し、活用するうえで必要不可欠な基盤技術である。本講義では,微細構造の創成技術および観察・分析技術の概要を講義するとともに、関連する周辺技術として、各種薬品、高圧ガスなどの取り扱い、真空排気装置、クリーンルーム実験技術、バイオ実験技術などの周辺技術について講義する。さらに、近年の機械工学とバイオエンジニアリングなどの融合領域の研究・開発において重要な、マイクロ流体デバイスについて紹介する。このマイクロ流体デバイスを例に取り,ポリマー材料からなるデバイス製作を機械系共通実験室において実施する。特に、成膜、紫外線リソグラフィ、ソフトリソグラフィ、形態観察、表面分析を中心に習得する。
到達目標 ・微細構造の創成技術および観察・分析技術の概要を理解し、各種薬品、高圧ガスなどの取り扱い、真空排気装置、クリーンルーム実験技術、バイオ実験技術などの周辺技術を習得する
授業計画と内容 イントロダクション,1回,講義概要の説明.マイクロからナノスケールにおける微細加工技術および微細構造解析・分析技術の位置づけについて概観する。
微細加工および微細構造解析・分析技術概論,1回,微細加工技術および微細構造解析・分析技術の概論について講義を行う。

クリーンルーム設備と安全,1回,半導体微細加工を行うクリーンルームの設備の機能,構成について講義し,本学における化学物質管理・取扱および環境安全衛生教育に加えて,設備特有の安全管理について講述する.

基板洗浄と汚染,1回,ガラスあるいはシリコン基板における清浄度管理,汚染の問題について説明したうえで,各種基板洗浄方法の理論と実際の利用にあたっての課題を講述する.

薄膜成膜技術,1回,主として真空装置を用いた薄膜形成プロセス法について講述する.特にアルミニウム等の金属薄膜の蒸着プロセスについて習得する.

フォトリソグラフィ・エッチング技術,3回,基板上へのフォトレジストのスピンコート,ベーク,紫外線照射によるマイクロパターンの形成,現像など一連のフォトリソグラフィ技術について解説し習得する.

マイクロ材料分析技術,3回,電子顕微鏡,原子間力顕微鏡,オージェ電子分光法等に関する基礎を学び,デバイス観察・分析の実際について習得する.

バイオメカニクス実験設備と安全,1回,生体分子材料や細胞,動物実験を行うバイオメカニクス実験室の設備の機能,構成について講義し,本学における化学物質管理・取扱および環境安全衛生教育に加えて,設備特有の安全管理について講述する.

ソフトリソグラフィ技術,2回,マイクロ流体デバイスを製作するためのシリコンウエハ表面の疎水コート処理,ソフトリソグラフィ技術,PDMSスラブとガラス基板のプラズマ接合,流体デバイスへのチュービングなどのアセンブリ技術を講義し,技術を習得する.

まとめ,1回,本講義のまとめ.\ 1.各グループで課題についての議論.\ 2.材料分析結果,送液観察の結果について発表.
成績評価の方法・観点 ・レポートで評価する。全てのレポート課題を提出することを、合格の条件とする。
履修要件 ・マイクロ加工学(四回生配当)を履修していることが望ましい.また,化学物質管理・取扱講習会(主催:環境安全保健機構)および環境安全衛生教育(主催:工学研究科附属環境安全衛生センター)を受講していること.
授業外学習(予習・復習)等 各担当者からのレポート等の指示に従うこと。
参考書等
  • Introduction to Microfabrication, Second Edition, Sami Franssila, (John Wiley and Sons Inc), ISBN: ISBN:9780470749838
実務経験のある教員による授業
  • 分類:

    実務経験のある教員による実務経験を活かした授業科目

  • 当該授業科目に関連した実務経験の内容:

    (土屋智由)株式会社豊田中央研究所に11年勤務。慣性センサなどのセンサデバイスを開発していた。 (鈴木基史)株式会社豊田中央研究所に14年勤務。磁性薄膜や電子材料薄膜などの機能薄膜を開発していた。

  • 実務経験を活かした実践的な授業の内容:

    センサ等に利用されているナノ材料の電子物性について量子力学的な観点から紹介している。