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High-k絶縁膜メーカー4

High-k絶縁膜(高誘電率絶縁膜)は、従来のSiO₂に代わるMOSFETゲート絶縁膜材料です。SiO₂の比誘電率(k≈3.9)を大幅に上回るHfO₂(k≈25)やZrO₂(k≈25)などを使用することで、物理膜厚を維持しながら実効酸化膜厚(EOT)を大幅に薄くし、ゲートリーク電流を3桁以上削減できます。2007年のIntel 45nmノードで初めて量産に投入され、現在ではFinFET・GAAなどすべての先端ロジックに不可欠な材料です。ALD(原子層堆積法)で成膜されます。

メーカー 4関連カテゴリ 9

主要特徴

HfO₂(ハフニウム酸化物)が代表材料。k値25でSiO₂の6倍以上
物理膜厚を厚くしながらEOT(実効酸化膜厚)を薄くし、リーク電流を大幅削減
2007年Intel 45nm世代から量産導入(業界標準化のマイルストーン)
FinFET・GAAのすべてのゲート絶縁膜に採用(SiO₂は先端ノードでは使用不可)
ALD装置(ASM International・Applied Materials等)で数原子層単位で精密成膜

よくある質問

High-k絶縁膜とは何ですか?
High-k絶縁膜は、SiO₂より高い誘電率(k値)を持つMOSFETゲート絶縁材料です。物理膜厚を維持しながら実効酸化膜厚(EOT)を縮小できるため、ゲートリーク電流を大幅に削減します。HfO₂が最も広く使われ、Intel・TSMC・Samsungの全先端ロジックに採用されています。
なぜSiO₂からHigh-kに移行したのですか?
SiO₂は45nm以下の微細化でゲート絶縁膜が1nm以下になり、量子トンネル効果によるリーク電流が無視できなくなりました。High-kは物理膜厚を厚く保てるためリーク電流を3桁以上削減でき、低消費電力化に貢献します。
High-k絶縁膜の成膜方法は何ですか?
ALD(原子層堆積法)が主流です。前駆体ガスを交互に供給して1原子層ずつ精密に堆積するため、数nm以下の超薄膜でも均一性・段差被覆性が優れています。ASM International・Applied Materials・TELのALD装置が使用されます。

メーカー

4社の主要メーカー

Merck KGaA(半導体材料)ドイツ

ドイツの特殊化学・製薬大手Merck KGaAの半導体材料部門。ALD前駆体・高誘電材料・フォトマスクブランクス・液晶など先端材料を供給。

ALD前駆体
High-k誘電体材料メタルゲート前駆体
フォトマスク材料
マスクブランクス
特殊ガス
プロセスガスエッチングガス
  • ALD/CVD前駆体(High-k・メタルゲート材料)のグローバルリーダー
  • フォトマスクブランクスの主要サプライヤー
Air Products米国

産業ガス・特殊ガスの世界大手。半導体向けにはWF₆・NF₃・GeH₄・特殊エッチングガスなど、成膜・エッチング・クリーニングの全工程を支える。

エッチングガス
NF₃F₂HF
成膜ガス
WF₆GeH₄NH₃
クリーニングガス
C₂F₆CF₄
  • 半導体向け特殊ガスのグローバルトップサプライヤー
  • Fabオンサイト供給システムによる安定ガス供給
Entegris米国

半導体材料インテグリティ管理の専業企業。ウェハキャリア(FOUP)・CMPスラリー・超純水フィルタ・ガス精製器など汚染制御製品でNo.1クラスのシェア。

CMPスラリー・パッド
Optima CMPスラリー研磨パッド
フィルタ・精製装置
超純水フィルタガス精製器
ウェハ搬送材料
FOUPウェハシッパー
  • 半導体用CMPスラリー・研磨材料のグローバルトップ(CMC Materials統合後)
  • 超純水・薬液フィルタで世界最高水準の汚染管理
DuPont(半導体材料)米国

化学大手DuPontの電子材料部門。Low-k絶縁材・銅配線CMP材料・ArFフォトレジスト・半導体実装向け接着剤など先端材料を幅広く展開。

絶縁材料
Low-k誘電体フィルムポリイミド
フォトレジスト
ArFレジスト
実装材料
ダイアタッチフィルム封止材
  • Low-k誘電体(Black Diamond)でインターコネクト材料のパイオニア
  • 銅CMPスラリー・パッドの主要サプライヤー

関連カテゴリ

ALD/CVD前駆体材料
ボンディング材料
CMPスラリー
EUVレジスト
Low-k絶縁膜
フォトマスクブランクス
フォトレジスト
半導体材料
特殊ガス・プロセスガス

関連用語

High-k絶縁膜とは →CVD(化学気相成長)とは →PVD(物理気相成長)とは →ALD(原子層堆積)とは →ALD装置とは →エピタキシーとは →成膜とは →

比較・違いを学ぶ

CVDとPVDの違い(成膜プロセス比較)
CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)は気相の化学反応で薄膜を堆積し、PVD(Physical Vapor Depositi
ALDとCVDの違い(原子層成膜 vs 化学気相成膜)
CVD(Chemical Vapor Deposition)は反応ガスを同時供給して連続的に成膜するのに対し、ALD(Atomic Layer Depositi
PECVDとLPCVDの違い(プラズマCVD vs 熱CVD)
PECVDとLPCVDはどちらもCVD(化学気相成長)の一方式ですが、活性化エネルギーの源泉が根本的に異なります。PECVD(Plasma Enhanced C
ALDとPVDの違い(原子層成膜 vs スパッタ成膜)
ALD(Atomic Layer Deposition:原子層堆積)とPVD(Physical Vapor Deposition:物理気相成長)は、どちらも半導
MOCVDとMBEの違い(化合物半導体エピタキシー比較)
MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)はGaN LED・パワーHEMT・HBT・レーザー
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