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37問 • 1年前

問題一覧

シリコンなどの半導体基板(ウェーハ)上に抵抗、コンデンサ、ダイオード、トランジスタ等の電子部品を多数個搭載した電子回路を(　１　)(日本語)、または、(　２　) (アルファベット 2 文字)と呼ぶ。(２)の、より集積度が高いものを(　３　)(アルファベット3文字)と呼ぶ。3の出現により、従来の単体の素子((　４　)と呼ぶ)を用いた電子回路を使用した製品と比較して、小型・軽量化、(　５　)機能・性能化、(　６　)消費電力化、低コスト化した商品の実現が可能となった。(３)の種類としては以下のものがある。 (　７　)...コンピュータの演算処理機能 (　８　)...プログラムやデータの記憶素子 (　９　)..電源を切ってもデータが消えないメモリ (　10　) ...音声や画像を高速演算処理 (　11　) ...動画像のデータ圧縮・伸長 (　12　)...特定用途向け (４)の素子の大きさは、おおよそ 5~10mm 程度であるが、シリコンウェーハ上に作製される電子部品(これらの部品は(　13　)素子と呼ぶ)のサイズは、おおよそ 0.2~0.01(　14　)(接頭語の記号)mである。

集積回路, IC, LSI, 個別電子部品, 高, 低, マイクロプロセッサ, メモリ, フラッシュメモリ, DSP, MPEG, ASIC, 半導体, μ

下図は次のうちのどれに当てはまるか

ダイオード

下図は次のうちのどれに当てはまるか

コンデンサ

下図は次のうちのどれに当てはまるか

トランジスタ

個別電子部品は英語で何と呼ばれているか

ディスクリート部品

(　　1　　)型：(　　1　　)トランジスタを利用したLSIは高速動作が可能だが、(　2　)型と比べて集積度が低い (　１　)

バイポーラ

(　２　)型：(　２　)トランジスタ(CMOS)を利用するため、表面のみを使用している(集積度が高い)

MOS

ICチップのサイズは10ｍｍ前後になっているが、これは、このサイズ以上になると、何かの影響で誤動作や処理速度の低下等が生じるためである。何の影響か(半導体素子は何に弱いか)

発熱

ICやLSIをSiウェーハ上に多数作製し、(～10＊10mm)で切り出したチップ

ICチップ

トランジスタの数 10～100個、ANDやORの性質をもつ

ゲート

トランジスタの数 100～1000個

セル

トランジスタの数数千～数万個

機能ブロック

トランジスタの数　10万～100万個

オーディオ機器の映像や音声を取り込む回路等で使用され、連続する情報を増幅して出力する集積回路の一種。またバイポーラ型が多い。

アナログLSI

”０”と”１”のデータをコンピュータ等で演算処理するために使用されるマイコンやメモリといった集積回路。またMOS型が多い。

デジタルLSI

高集積化には向かない、単体の素子が多い化合物半導体の材料

GaAs(ヒ化ガリウム), GaN(窒化ガリウム)

LSIの機能面からの分類 (　１　)：データや情報の記憶 (　２　)：コンピュータの演算処理機能,コンピュータの制御に必要な機能が一体化　ASIC ：(　３　)向けのIC (　４　)：１、２、ASIC等のシステム全体を(　５　)に収めたLSI

メモリ, マイコン, 特定用途, システムLSI, ワンチップ

メモリには2種類あり、電源を切ると情報が消える(　１　)タイプ([　２　](アルファベット3大文字))と、電源を切っても情報が消えない(　３　)タイプがある。マイコンの一つとして、CPUおよび周辺装置をワンチップで構成したLSIに(　４　)(アルファベット3大文字)がある。また、(　４　)よりも機能を絞り込んだもので、家電製品等の制御用として利用されるものに(　５　)(アルファベット3大文字)がある。ASICには特定ユーザを対象とするUSICとユーザを特定しない(　６　)(アルファベット4大文字)がある。

揮発性, RAM, 不揮発性, MPU, MCU, ASSP

RAMにはと(　１　)と(　２　)がある。(２)は(１)よりもデータの書き込みが高速、消費電力が小さいが、集積度が(　３　)く、価格が高い。(１)はデータ消失を防ぐため、再書き込み(　４　)が必要。メモリの一つであるROMには、書き換え不可の(　５　)、書き換え可能な(　６　)がある。(６)には、電気的に書き込み可能な(　７　)、電気的に書き込み・消去が可能な(　８　)(バイト単位)、(　９　)(一括型)がある。(７)～(９)の素子構造には、ゲートが2種類あり、(　１０　)ゲート、(　１１　)ゲートがあり、(１１)ゲート内の(　１２　)の有無によりトランジスタの動作電圧が変化し、データの有無を判断する。

DRAM, SRAM, 低, リフレッシュ動作, マスクROM, PROM, EPROM, EEPROM, フラッシュメモリ, 制御, 浮遊, 電荷

マイコンは、CPU[(　１　)(日本語名)]や、ROM・(　２　)のメモリ、各種周辺制御装置をワンチップで構成したLSIである。 CPUは8、16、32、64ビット等のデータ幅(ビット幅)の種類があり、また、(　３　)が高いほど処理能力が高い(1.6GHz、2.5GHz等)。Ｉ/Ｏは入出力(　４　)と周辺機器から構成されている。(　５　)は機能同士を結び付け、命令やデータ等の情報交換を行うための通路である。マイコンは、(　６　)化された機器(家電製品、産業用製品)にほぼ搭載されている。

中央演算処理装置, RAM, 動作周波数, インターフェース, バス, 高機能

システムLSIは、個別のLSIを一つのチップに搭載したものであり、(　１　)(アルファベット3文字)とも呼ばれる。LSIの製造技術・設計手法の進歩により実現されており、機器のさらなる(　２　)型・(　３　)消費電力化が可能となっている。

SOC, 小, 低

携帯電話にはシステムLSIが搭載されており、電波の送受信と実際の音声・画像データの双方向変換処理を行う(　１　)LSIと、(　２　)がワンチップになっている。このワンチップを(　３　)と呼ぶ。基本的に、(３)と(　４　)との2個のシステムLSIで構成されるが、現在は、この2個を一つのシステムLSIに統合しているものが多い。(４)は、(　５　)、表示・(　６　)、GPS等の機能の処理を行っている。

ベースバンド, CPU, ベースバンドプロセッサ, アプリケーションプロセッサ, 音源, 画像処理

イメージセンサ(カメラやスマートフォンなどの撮影素子として使用される半導体デバイス)について以下の問いに答えなさい。 (１)イメージセンサは、光(の明暗)を何に変える装置か (２)イメージセンサは、フォトダイオードと何という素子の組み合わせで構成されるか。代表的な素子を2つ書きなさい。(〇〇(4大文字)と〇〇(3大文字)のように答えよ) (３)(２)のうち、現在主流のものはどちらか。

電気信号, CMOSとCCD, CMOS

LSIの製造工程には、(　１　)工程[(　２　)]と(　３　)工程[(　４　)、検査]に分類できる。 (１)工程は、以下の工程がある。・Siウェーハの準備・(　５　)工程…ごみ、金属汚染、(　６　)汚染、油脂、(　７　)酸化膜の除去・(　８　)工程…Siウェーハ上への(　９　)膜や金属(　10　)膜の形成・(　11　)工程…Siウェーハや膜の加工に必要な写真蝕刻工程・(　12　)工程…Siウェーハ上にp形、n形の領域を形成

前, ウェーハプロセス, 後, 組立, 洗浄, 有機, 自然, 成膜, 絶縁, 配線, リソグラフィ, 不純物拡散

洗浄工程では、薬品や純水を用いる(　１　)洗浄を、(　２　)という装置で行う。一括で処理する(　３　)式と、一枚ずつ処理する(　４　)式がある。ここではウェーハを浸して、汚染物の溶解、中和、洗浄、(　５　)を行う。また清浄な環境の部屋のことを(　６　)という。

ウェット, ウェットステーション, バッチ, 枚葉, 乾燥, クリーンルーム

成膜工程では、以下の模式図で表される方法が用いられる。

熱酸化法

成膜工程では、以下の模式図で表される方法が用いられる。

スパッタ法

スパッタ法では装置を高(　１　)の状態にして、堆積させたい材料の塊を指す(　２　)にイオン化した(　３　)ガス(カタカナ)を衝突させて飛び出てくる原子をウェーハ表面に堆積させ、成膜する。

真空, ターゲット, アルゴン

成膜工程では、以下の模式図で表される方法が用いられる。

CVD法

CVD法では装置に(　１　)ガスを流し、装置で(　２　)反応を起こすことでSiウェーハ上に成膜する。

原料, 熱プラズマ

1, ステッパーは、(　１　)装置とも呼ばれる。感光剤(フォトレジスト)をウェーハに塗布した後、ウェーハ上にフォト(　２　)原画を縮小投影しながら 1 区画ずつ繰り返し露光する。1 回の露光するエリアが(3広い or 小さい)ため、精密な露光が可能である。 2, エッチングには、薬品で SiO2 やフォトレジスト等を除去する(　４　)エッチングと、イオン化したガスを用いる(　5　)エッチングがある。(4)エッチングは(6 高 or 安 )価で一気に処理でき、加工精度は(7 高 or 低 )い特徴がある。(５)エッチングは、加工精度が(8 高 or 低 )く、現在の主流となっている。また、(5)エッチングは(　9　)イオンエッチングとも呼ばれる。

縮小投影型露光, マスク, 小さい, ウェット, ドライ, 安, 低, 高, 反応性

3, Si ウェーハ上の一部または全面に不純物を堆積(注入)し、熱を加えてウェーハ内部に分布させる工程を(　1　)工程と呼ぶ。( パンにバターを塗ってからしみこませるといったイメージの工程である )。例えば、不純物としてリンを用いると、ウェーハ内部に(2 p or n )形の領域が形成される。方法としては、主に(　３　)法と(　4　)法がある。(３)法は、装置内にセットしたウェーハを(　５　)し、不純物ガスを流して不純物を堆積すると同時にウェーハ内部に不純物を(　６　)させる方法である。(４)法は、不純物ガスを(　７　)中で(　８　)化し、高(　９　)で加速してウェーハに打ち込む方法である。イオンを打ち込んだ後は、結晶構造が乱れるため、回復するための(　10　)が必要となる。

不純物拡散, n, 熱拡散, イオン注入, 高温加熱, 拡散, 真空, イオン, 電界, 熱処理

CMOSの製造プロセスは、主に以下のような流れとなる。１,(　１　)の形成‥不純物として(　２　)を(　３　)注入する２,(　４　)を行って、(１)を拡げる‥不純物を拡散させる３,(　５　)の作製‥酸化膜と(　６　)膜を作製して行う４,(　７　)膜を作製‥(６)膜をマスクとして酸化膜を作製、NMOSとPMOSを電気的に分離５,(　８　)を作製‥ゲート電極用として用いる６,(　９　)領域以外をマスキング

pウェル, ボロン, イオン, 熱処理, 活性領域, 窒化, 絶縁分離, ポリシリコン, PMOS

７,ｐ形不純物(　１　)‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など８,(　２　)領域以外をマスキング９,ｎ形不純物(１)‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など 10,(　３　)膜の形成、(　４　)ホールの作成 11,(　５　)膜の形成‥スパッタ法を用いるなど 12,(　６　)膜の形成‥機械的、電気的に守る →完成

拡散, NMOS, 層間絶縁, コンタクト, 金属配線, 保護

１,pウェルの形成‥不純物としてボロンをイオン注入する２,熱処理を行って、pウェルを拡げる‥不純物を拡散させる３,活性領域の作製‥酸化膜と窒化膜を作製して行う４,絶縁分離膜を作製‥窒化膜をマスクとして酸化膜を作製、NMOSとPMOSを電気的に分離５,ポリシリコンを作製‥ゲート電極用として用いる６,PMOS領域以外をマスキング７,ｐ形不純物拡散‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など８,NMOS領域以外をマスキング９,ｎ形不純物拡散‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など 10,層間絶縁膜の形成、コンタクトホールの作成 11,金属配線膜の形成‥スパッタ法を用いるなど 12,保護膜の形成‥機械的、電気的に守る →完成以下に示す模式図は、どの製造プロセスに該当するか。上記の番号から選びなさい(全角のみ) (　16　) (　17　)

２, １０

１,pウェルの形成‥不純物としてボロンをイオン注入する２,熱処理を行って、pウェルを拡げる‥不純物を拡散させる３,活性領域の作製‥酸化膜と窒化膜を作製して行う４,絶縁分離膜を作製‥窒化膜をマスクとして酸化膜を作製、NMOSとPMOSを電気的に分離５,ポリシリコンを作製‥ゲート電極用として用いる６,PMOS領域以外をマスキング７,ｐ形不純物拡散‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など８,NMOS領域以外をマスキング９,ｎ形不純物拡散‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など 10,層間絶縁膜の形成、コンタクトホールの作成 11,金属配線膜の形成‥スパッタ法を用いるなど 12,保護膜の形成‥機械的、電気的に守る →完成以下に示すフォトマスクの模式図は、どの製造プロセスで使用するか。色のついている部分が光が当たらないものとする。上記の番号から選びなさい(全角のみ) (　18　) (　19　) (　20　)

５, ３, １１

(　１　)工程は、組み立てと検査になるが、組み立ては以下の工程で行われる。 (　２　) ... ウェーハを LSI チップの寸法に合わせてカット→1個ずつのチップ(ダイ)に切り分ける　　　　　円盤状ダイヤモンドブレードを用いて正確に切断する (　３　)(４) ... チップをリードフレーム等の回路基板に貼り付ける (　４　) ... チップの(４)パッドとリードフレームのリード電極を接続 (　５　)(封止)... チップを機械的、化学的に保護するために密封する (　６　)(マーキング)... リードフレーム切断、加工、マーキング

後, ダイシング, マウント, ボンディング, モールド, 仕上げ

電気

電気

国語　現代文

国語　現代文

国語　夏目漱石

国語　夏目漱石

副E　前期期末

副E　前期期末

化学

化学

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問題一覧

集積回路, IC, LSI, 個別電子部品, 高, 低, マイクロプロセッサ, メモリ, フラッシュメモリ, DSP, MPEG, ASIC, 半導体, μ

下図は次のうちのどれに当てはまるか

ダイオード

下図は次のうちのどれに当てはまるか

コンデンサ

下図は次のうちのどれに当てはまるか

トランジスタ

個別電子部品は英語で何と呼ばれているか

ディスクリート部品

(　　1　　)型：(　　1　　)トランジスタを利用したLSIは高速動作が可能だが、(　2　)型と比べて集積度が低い (　１　)

バイポーラ

(　２　)型：(　２　)トランジスタ(CMOS)を利用するため、表面のみを使用している(集積度が高い)

MOS

発熱

ICやLSIをSiウェーハ上に多数作製し、(～10＊10mm)で切り出したチップ

ICチップ

トランジスタの数 10～100個、ANDやORの性質をもつ

ゲート

トランジスタの数 100～1000個

セル

トランジスタの数数千～数万個

機能ブロック

トランジスタの数　10万～100万個

オーディオ機器の映像や音声を取り込む回路等で使用され、連続する情報を増幅して出力する集積回路の一種。またバイポーラ型が多い。

アナログLSI

”０”と”１”のデータをコンピュータ等で演算処理するために使用されるマイコンやメモリといった集積回路。またMOS型が多い。

デジタルLSI

高集積化には向かない、単体の素子が多い化合物半導体の材料

GaAs(ヒ化ガリウム), GaN(窒化ガリウム)

メモリ, マイコン, 特定用途, システムLSI, ワンチップ

揮発性, RAM, 不揮発性, MPU, MCU, ASSP

DRAM, SRAM, 低, リフレッシュ動作, マスクROM, PROM, EPROM, EEPROM, フラッシュメモリ, 制御, 浮遊, 電荷

中央演算処理装置, RAM, 動作周波数, インターフェース, バス, 高機能

SOC, 小, 低

ベースバンド, CPU, ベースバンドプロセッサ, アプリケーションプロセッサ, 音源, 画像処理

電気信号, CMOSとCCD, CMOS

前, ウェーハプロセス, 後, 組立, 洗浄, 有機, 自然, 成膜, 絶縁, 配線, リソグラフィ, 不純物拡散

ウェット, ウェットステーション, バッチ, 枚葉, 乾燥, クリーンルーム

成膜工程では、以下の模式図で表される方法が用いられる。

熱酸化法

成膜工程では、以下の模式図で表される方法が用いられる。

スパッタ法

真空, ターゲット, アルゴン

成膜工程では、以下の模式図で表される方法が用いられる。

CVD法

CVD法では装置に(　１　)ガスを流し、装置で(　２　)反応を起こすことでSiウェーハ上に成膜する。

原料, 熱プラズマ

縮小投影型露光, マスク, 小さい, ウェット, ドライ, 安, 低, 高, 反応性

不純物拡散, n, 熱拡散, イオン注入, 高温加熱, 拡散, 真空, イオン, 電界, 熱処理

pウェル, ボロン, イオン, 熱処理, 活性領域, 窒化, 絶縁分離, ポリシリコン, PMOS

拡散, NMOS, 層間絶縁, コンタクト, 金属配線, 保護

２, １０

１,pウェルの形成‥不純物としてボロンをイオン注入する２,熱処理を行って、pウェルを拡げる‥不純物を拡散させる３,活性領域の作製‥酸化膜と窒化膜を作製して行う４,絶縁分離膜を作製‥窒化膜をマスクとして酸化膜を作製、NMOSとPMOSを電気的に分離５,ポリシリコンを作製‥ゲート電極用として用いる６,PMOS領域以外をマスキング７,ｐ形不純物拡散‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など８,NMOS領域以外をマスキング９,ｎ形不純物拡散‥ゲート電極、ソース、ドレイン領域の形成など 10,層間絶縁膜の形成、コンタクトホールの作成 11,金属配線膜の形成‥スパッタ法を用いるなど 12,保護膜の形成‥機械的、電気的に守る →完成以下に示すフォトマスクの模式図は、どの製造プロセスで使用するか。色のついている部分が光が当たらないものとする。上記の番号から選びなさい(全角のみ) (　18　) (　19　) (　20　)

５, ３, １１

後, ダイシング, マウント, ボンディング, モールド, 仕上げ

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