大規模集積回路と半導体材料技術の現状と将来

摘要

The performance of ULSIs (Ultra Large Scale Integrated Circuits) has been dramatically enhanced over 30 years by increasing the number of transistors per unit area and the operation speed per single gate simultaneously by the miniaturization technology through the guiding principle of the scaling rule applied to Si CMOSFETs (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors). However, miniaturization of the transistors becomes increasingly difficult due to physical limitations, and the conventional scaling rule will not be enough to enhance the performance of the ULSIs. Thus introducing new device structure, new processes, and new materials become increasingly important. The present status of and future prospects for new semiconductor materials for next generation ULSIs are reviewed in this paper.%大規模半導体集積回路はSi結晶を材料とする酸化膜ゲーrnト型電界効果トランジスタの比例縮小（スケーリング）rn則を指導原理とする微細化技術により、単位面積あたりrnの素子数の増大と、素子一段あたりの動作速度の増大とrnを同時に実現し、過去30年以上に白り、驚異的な機能向rn上を果たしてきた。しかし、微細化の物理的な限界が近rnづくと共に従来のスケーリング別による性能向上は困難rnになり、従来とは異なる新構造・新プロセス、及び新材rn料の開発が重要な課題となってきた。本稿では、次世代rnの大規模半導体集積回路材料として期待されるⅢ-Ⅴ族化rn合物半導体を中心とする新材料の利用技術の現状と将来rn展望について概観する。