酸化膜

さんかまく

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。

1950年代半ば、ベル研究所のフロッシュとデリックは、シリコンの表面の酸化膜が不純物を通さないこと、そして膜に穴を開ければ、その下だけに不純物を入れられることを見つけました^[1]。つまり、どこに何を作るかを、膜の絵柄で指定できます。

この膜は、表面を覆って素子を守る保護膜、配線どうしを隔てる絶縁体、MOSトランジスタのゲートの下の絶縁膜と、何役もこなします。ゲルマニウムではなくシリコンが主役になった大きな理由が、この質のよい酸化膜を作れることでした。微細化で膜が原子数個分まで薄くなると電流が漏れるようになり、2007年にゲートの部分は別の材料に替えられています。