☆薄膜作成技術特論（Thin Film Formation Technology）[2505]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

パソコンやスマートフォンなどの小型化において真空技術を用いた薄膜が大きな役割を果たしています。本講義では最先端の工学分野を支える真空技術と薄膜作製技術を学びます。主な内容は，真空工学の基礎，真空蒸着，スパッタリング，化学気相法などで，それらのプロセスのメカニズムや，薄膜の成長過程についても説明します。

Thin films using the vacuum technology do play an important role to downsize　personal computers or mobile phones. The subject of this lecture is the study of the vacuum and the thin film deposition technology supporting one of the most advanced areas of engineering. Topics include basic vacuum engineering, evaporation (resistive, electron beam, laser ablation), sputtering (d.c., r.f.) and chemical vapor deposition. The mechanisms of each process are explored and thin film growth models are also explained.

＜授業計画及び準備学習＞

１. 薄膜とは？　真空とは？
１．Introduction (1): Thin films? Vacuum?

２. 真空を使った種々の薄膜作製法の概要（物理気相成長，化学気相成長）
２．Introduction (2): Methods of producing thin films. Physical Vapor Deposition (PVD) and Chemical Vapor Deposition (CVD).

３. 真空の基礎
３．Basics of vacuum engineering.

４. 真空の計測方法，各種真空計の原理
４．Measurement of vacuum: Penning, Pirani and ionization gauges.

５. 真空の作り方，各種ポンプによる排気能力
５．Creation of vacuum: Rotary, diffusion, getter ion, turbo molecular and cryo pumps.

６．真空排気システム，残留ガス分子数と平均自由行程
６．Designing a typical vacuum system. Residual gas and mean free path in vacuum.

７. 真空蒸着法の原理と基板上への薄膜成長
７．Vacuum evaporation: Thin-film nucleation and growth on a substrate surface.

８. 実習：真空蒸着法
８．Laboratory: Thin metal film deposition by thermal vacuum evaporation.

９. スパッタリングの原理
９．Mechanism of sputtering

10. 直流や高周波スパッタリング，各種スパッタリング装置と応用
10．Sputtering using a d.c. and r.f. power supply. Apparatus and applications.

11．イオン注入法とイオンビーム応用
11．Ion implantation and ion beam application.

12．CVD法の原理と各種CVD装置
12．Mechanism of Chemical Vapor Deposition (CVD) and apparatus.

13．薄膜の評価，薄膜分析法と各種機能評価
13．Characterization of thin films: Thin film analysis. Electrical, mechanical and optical property.

14．学習の評価
14．Final exam.

15．学習の振り返り
15．Reconfirmation of the learning.

＜成績評価方法及び水準＞

授業中に提出するレポート（30％）と期末試験（70％）により評価します。
Final exam (70%) and short reports of every week (30%).

＜教科書＞

プリントを配布します。
Lecture notes and other material will be handed out in class.

＜参考書＞

例えば
「薄膜作成の基礎」麻蒔立男著，日刊工業新聞社
「ドライプロセスによる表面処理・薄膜形成の基礎」表面技術協会編，コロナ社

＜オフィスアワー＞

八王子「火，水，金」13-409
（会議，出張等により変更になる場合がありますので，メールで連絡してください）
Hachioji campus (Tue, Wed, Fri), 13-409
(While there will be no regular office hours, one-on-one meetings can be arranged by appointment. I can be contacted through e-mail.)

＜学生へのメッセージ＞

真空を利用した薄膜は，光学，半導体，磁気記録，食品など幅広い先端技術を支えています。この授業で学際的な知識を学んでください。
Thin films using vacuum support the most advanced technology of many branches for optical devices, mirrors, semiconductor devices, magnetic media, food wrap, etc. This class provides interdisciplinary knowledge.