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 授業科目
 Course Title
集積回路工学
Integrated Circuit Engineering
 担当者
 Instructor
教授   島 健  後学期 月曜日2時限
 単 位
 Credit
2

到達目標 Target to be Reached
 本講義の到達目標は、微細素子を平面上に敷き詰めることにより作られる集積回路のこれまでの発展を理解し、将来を展望する力を涵養する。本科目の履修にあたっては、電気回路I、基礎電子物性工学、電子回路I、電子回路II、を学んでいることが望ましい。
 
授業内容 Course Content
 1947年のトランジスタの発明以来、1959年のプレーナートランジスタ技術の提案(ハーニ)、不純物拡散技術を用いたシリコン基板へのトランジスタや抵抗を形成する技術(キルビー)、酸化膜上に配線を形成する技術(ノイス)が相次いで提案され、今日の集積回路時代の基本が築かれた。集積回路はアナログ電子回路を集積化したアナログ集積回路とデジタル電子回路を集積化したデジタル集積回路に分類されるが、講義では1チップあたりのトランジスタ数が数千万素子となっているデジタル集積回路について、なぜそのように膨大な数のトランジスタによる回路が設計できるのか等の大規模システムの秘密に迫るための基礎知識を習得する。
 
授業計画 Course Planning
 シリコンチップに集積化される集積回路の製造と設計について概説する。始めにムーア則について講義し集積回路の歴史がこの法則に則って発展してきたことを示す。次にミードらによる流体モデルによる考え方により集積回路素子の動作を理解する。さらに、論理ゲートのトランジスタレベルでの設計手法、レジスタートランスファーゲートレベルでのさまざまな論理回路について、IBM360以降の技術の発展にしたがって講義する。予習は、毎週講義予定に記載されている、技術用語について調べておくこと。復習は、講義内容のノートを読み返し、式の導出等で不明な点が無いか、わからない事項はないか、わからない場合はどこがわからないか、確認すること。

  1.シラバス記載の事項についての確認、集積回路の歴史
  2.集積回路の製造工程
  3.MOS素子のレイアウト図
  4.MOS構造
  5.MOS容量
  6.MOSトランジスタの流体モデルによる動作理解
  7.MOSトランジスタの一次元モデルの解析
  8.比例縮小とムーア則
  9.スイッチング代数とCMOS複合ゲート
 10.論理設計とは
 11.数の表現
 12.加算器と減算器
 13.加減算器の高速化技法
 14.レイアウト設計
 15.故障診断
 
授業運営 Course Management
 講義は使用書並びに講義中に配布する関連資料をもとに実施する。講義は板書で行う。
 
評価方法 Evaluation Method
 期末テストにより評価する。期末試験の範囲は、配布資料および下記使用書。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
 火曜日4次限。居室(23号館614号室)の名札が白になっていればいつでも質問、討論を受け付けますが、メールにてあらかじめ確認のこと。Email: shima@kanagawa-u.ac.jp

 
使用書 Textbook (s)
 國枝博昭『集積回路設計入門』[コロナ社]


 
 
 
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