半導体工学

半導体工学（はんどうたいこうがく、英: semiconductor engineering）は、半導体素子の設計・製造、寿命などの性能評価、半導体を利用した計測などを取り扱う工学である。下記のように多様な技術が関係する。

設計

• 回路設計
  • CAD、EDA
• プロセス・デバイス構造の設計（シミュレーション）
  • TCAD（プロセスシミュレーション、デバイスシミュレーション）
• 製造用機器の設計

製造技術

• チョクラルスキー法
• ゾーンメルト法
• 拡散（熱拡散）・酸化（熱酸化）
• 蒸着
• スパッタリング
• スピンコート
• CVD（化学気相成長法）
• PVD（物理気相成長法）
• MBE（分子線エピタキシー法）
• エピタキシャル成長
• イオン注入
• フォトリソグラフィ（パターニング）
• エッチング
• FIB（focused ion beam）
• CMP（化学機械研磨）
• メタライズ（配線）
  • 多層配線
• 製造時の欠陥検出
  • テストパターン
  • 工程管理
• ダイシング
• パッケージング（組立）

半導体の物性・特性の測定手段

半導体の示す様々な物性は、研究開発や製造時の特性評価などにも利用されるほか、多くは半導体の用途にも深く関係する。

• 電気伝導度
• ホール効果
• PN接合やショットキー接合の特性：
  • 電流-電圧特性、空乏層容量、ゼーベック効果・ペルティエ効果、光起電力効果、エレクトロルミネセンス
• 組成や不純物：EDX、EPMA、SIMS、ICP
• 構造：光学顕微鏡、XRD、RBS、ラマン効果、SEM、TEM、AFM、XRF、SPM、SCM
• バンド構造など：光電効果・光電子分光、逆光電子分光、DLTS、フォトルミネセンス

製品の性能評価

• 電気的特性
  • DC特性
  • AC特性
• 寿命
• 信頼性

関連項目

• エレクトロニクス用語一覧

外部リンク

• 財団法人 新機能素子研究開発協会
• 社団法人 日本半導体製造装置協会