Stardust Log

星屑の記録、静かに積もる。

← 用語辞典に戻る
用語辞典 / 半導体

ゲート絶縁膜

げーとぜつえんまく

MOSトランジスタで、ゲートの電極と電流の通り道のあいだにある薄い絶縁の膜。この膜ごしに電圧をかけて、通り道を開け閉めする。

膜が薄いほど、ゲートの電圧が通り道によく効き、トランジスタを小さくできます。長く二酸化ケイ素が使われてきましたが、微細化で厚さが原子数個分(約1ナノメートル)になると、電子が膜をすり抜けて電流が漏れるようになりました。

インテルは2007年、45ナノメートル世代で、この膜をハフニウムを含む材料に替えました[1]。電圧を伝える力(誘電率)が高いので、物理的には厚くしても同じ効き目が得られ、漏れが大きく減ります。「High-k」と呼ばれるのは、この誘電率の高さのことです。ゲートオールアラウンド構造でも、この膜を通り道の全周に薄く均一に付けることが、製造の難所になっています。

関連する用語

  • MOSトランジスタ金属(電極)・酸化膜・半導体を重ねた構造で、電極にかける電圧だけで電流の通り道を開け閉めするトランジスタ。現在の半導体チップの大半がこれ。
  • 酸化膜シリコンを熱すると表面にできる、ガラスに近い薄い膜(二酸化ケイ素)。不純物を通さず、電気も通さないので、半導体の製造の土台になった。
  • ゲートオールアラウンド電流の通り道を薄い板(ナノシート)にして何枚か重ね、その周りをゲートで上下左右ぐるりと囲むトランジスタ構造。

年表で見る