トリッキーなトランジスタの研�|が未来を�くだろうか
��4�v国際ナノテクノロジー会議(INC4)に出席した。More MooreやMore than Moore、Beyond CMOSなど、ナノエレクトロニクスと称する分野の会議ではあるが、20�Q�iの国際�w��素子コンファレンスやIEDM(国際電子デバイス会議)などを思い出すような発表が�Hかった。当時は、半導��トランジスタが高�]になればスーパーコンピュータやメインフレームコンピュータができると研�|�vやエンジニアは信じていた。
しかし今は、もはや半導��トランジスタが高�]コンピュータの�め�}になるとは誰も思っていない。半導��トランジスタは�科�]い(「スーパーコンピュータは�x販のMPUで実現する時代」参照)。しかし、通信バス(シリアル/パラレル変換とその逆)やコンピュータの複雑な�}�き(命令セットやプロセジャー、プロトコルなど)などがボトルネックになっており、これらのボトルネットをいかに解消するかという��(sh┫)向で�\術は進んできた。最�Zは消�J電��\�j(lu┛)の問�がさらに出てきた。
ナノスケール��模でのトランジスタの研�|では、カーボンナノチューブ(CNT)や量子ワイヤーなど1次元に電子を閉じ込めて高�]化を図るという��(sh┫)法や、CMOSの微細化の限�cを突破するためにCMOS構�]を3次元のFINFETなど立��構�]にするなど、シリコンのCMOSプロセスから見ると極めてトリッキーな研�|がなされている。
CMOSトランジスタの問�は、ゲート絶縁膜の厚さ限�cによりハフニウム�┣祝譴覆�High-k材料への�き換えなどによる�命策で�棺茲靴討い襪�△海譴發い困譴蝋圓Ⅰ佑襦�CMOSそのものを見直すという��(sh┫)向はいまだに見られない。IBMワトソン研�|所の発表でさえCMOSの域を出ていない。このブログの中で、「なぜトランジスタの発���_要なのか」を考察して来て、リソグラフィで50nmのベース幅を実現できる今だからこそ、試してみる価値のあるラテラルnpn/pnpバイポーラトランジスタを提案した。
2月に英国ケンブリッジのベンチャー企業を�D材したとき、パワートランジスタをラテラルIGBTにして耐圧・電流容量を�科�砲箸襪箸い����を紹介した。英国ではラテラルバイポーラを使う����がすでに出始めている。CMOSの限�c=量子トランジスタやナノワイヤー、ではなく、なぜもっと平凡だがCMOSの問�を突破できる�~単なトランジスタを研�|しないのか。ナノスケールを平�Cで実現できる時代になったからこそ、バイポーラトランジスタのベース幅を平�Cでコントロールできるはずだ。
ナノテクノロジー=トリッキーなトランジスタ、では����として使えるかどうか、10�Q経っても研�|だけで終わる可��④�發ぁ�言�v路で使えるトランジスタの条�Pは、容量性負荷を�~動できる(すなわち�~動電流が�j(lu┛)きい)、オフ電流が�科�望�気ぁ�倢找修靴笋垢ぁ▲轡螢灰鵐廛蹈札垢鯲��できる、などである。さらに今後の新BMW時代を考えると、RF向けのインダクタやキャパシタを集積しやすい、ミクストシグナル�v路を集積しやすい、という条�Pも加わる。こういった条�Pを研�|の�|りとして設けていると、少なくとも5�Q以内には使われる��椶紛\術の�t�を求められることになる。
ラテラル相�型バイポーラトランジスタは、その条�Pに合った�t�の�kつである。これにこだわる�㌫廚呂覆い�∈�了�紂淵螢愁哀薀侫�譽戰襪�50nmの�∨,鮗存修任④襦砲砲佞気錣靴ぴ~単なトランジスタ構�]を発��掘△修離廛蹈札垢魍��垢襪海箸海修�~望なトランジスタ、デバイスへの�Oを開くことになるといえよう。