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マルチゲート素子 (、、) とは、半導体素子であるMOSFETの新たな方式の1つであり、単一のチャンネルに対して複数のゲートを持つ構成のものを指す。このトランジスタの構造は、CMOS構造のマイクロプロセッサや記憶素子を製造する半導体メーカーが2011年現在も開発している次世代技術の1つであり、ゲートの配置方法などによって幾つかの形式に分かれるとともに、開発の進展状況も各社で異なる。 マルチゲートは、電気的には単一ゲートのように振舞う複数のゲート面が単一ゲート電極として制御するものや、個別のゲート電極として制御を行うものがある。 マルチゲート素子が持つ個別のゲート電極は、と呼ばれることがある。 マルチゲートは、電気的には単一ゲートのように振舞う複数のゲート面が単一ゲート電極として制御するものや、個別のゲート電極として制御を行うものがある。 マルチゲート素子が持つ個別のゲート電極は、と呼ばれることがある。 == 経緯 == 1940年代に固体金属によって増幅機能を持ったトランジスタが開発され、やがて単体の電子部品だったトランジスタがシリコン製の板に幾つも作り込まれて集積回路が登場した。半導体メーカーはアナログ用ICだけでなくデジタル用ICという新たな市場を開拓し、半導体製造業は一大産業に成長した。1つ1つのトランジスタが微細化されることで動作特性や消費電力の面で年々性能が向上し、「ムーアの法則」と呼ばれる驚異的な性能向上が果たされた。やがて半導体メーカーなどは21世紀直前になると、これまで同様に将来も集積度を向上させる技術的な余地が容易には見出せないでいた。シリコン以外の材料や電子流ではなく光演算素子なども検討課題の1つだったが、より現実的な解の1つとしてゲートの複数化／立体化があった。この技術の具体的な開発競争は21世紀に入ってから始まった。 ムーアの法則を延長させる技術として〔Risch, L. "Pushing CMOS Beyond the Roadmap", Proceedings of ESSCIRC, 2005, p. 63〕半導体各社が取り組むようになった。 マルチゲート・トランジスタの開発へ取り組みは、AMD社、日立社、IBM社、インフィニオン社、インテル社、TSMC社、フリースケール社, カリフォルニア大学バークレー校、そして、その他の多くの企業・団体が行っていると報告があり、国際半導体技術ロードマップ (ITRS) では 32nm世代以降で本技術が登場するのではないかと予想がなされていた〔http://www.itrs.net/Links/2006Update/FinalToPost/04_PIDS2006Update.pdf Table39b〕。 広く普及するための壁の1つは製造容易性であると考えられる。特に現状の半導体設計は従来の2次元的なパターン設計技術に3次元的な要素が考慮され始めた段階であり、フォトリソグラフィなどに関連する設計と製造の現場では、現状のプレナー型と非プレナー型の両設計間で大きな変更が求められる。 素子の微細化のための他の相補的な戦略には、歪みシリコン技術を用いたチャンネルや、SOI技術、（高比誘電率膜）技術やメタルゲート技術がある。 過去数十年間、プレナー型トランジスタはICの中心であり続け、個別トランジスタの大きさは常に縮小し続けた。大きさが縮小したことで、プレナー型トランジスタは好ましくないショートチャネル効果〔MOSトランジスタのソースとドレインの距離が縮まりチャンネル長が短縮することで、しきい値電圧が低下する現象である。〕によって将来の困難が予想され、特に素子が動作していない間も流れることで電力を消費する「オフステート・リーク電流」が問題となる 。マルチゲート素子では、チャンネルは複数のゲートによる複数の面で囲まれるので「オフステート・リーク電流」の抑制に効果を発揮する。マルチゲートは、駆動電流と呼ばれる「オンステート」の電流も向上させる。これらの長所は低消費電力化と素子の能力向上となって表れる。 非プレナー型素子は従来のプレナー型トランジスタよりも小型であり、トランジスタの集積度を高められることであらゆる小型電子機器の小型化が実現可能だとされる。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「マルチゲート素子」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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