半導体用語集

ゲート金属

英語表記:gate metal

 トランジスタのゲート電極部に使用される金属の総称。MOS FETではシリコン酸化膜との界面安定性に優れたポリシリコンがゲート電極として広く使われてきたが、ゲート電極での配線遅延を小さくする目的で、金属あるいは金属シリサイドの導入による低抵抗化が図られている。ゲート金属の材料としては、高融点金属シリサイド(MoSi₂、WSi₂、TiSi₂など)や準貴金属のシリサイド(CoSi₂、NiSiなど)あるいは高融点金属(W、Moなど)が用いられる場合が多い。ゲート金属を用いたゲート電極構造としては、多結晶シリコン上に金属シリサイドを積層(ポリサイド)、多結晶シリコンゲート上とソース・ドレインの両方に自己整合的に金属シリサイドが形成する(サリサイド)、多結晶シリコン上に反応防止層を挟んで金属を積層(ポリメタル)、シリコン酸化膜上に直接金属を形成(メタルゲート)する構造が提案されており、特にポリサイドやサリサイド構造はLSIで広く実用化されている。
また、GaAsなどで使用される MES FETでは、ゲート金属は半導体界面とのショットキ接合を形成することが必要であり、Ti、Au、Pt、AIなどが用いられる他、プロセス中の高温熱処理に耐えられるW中にシリコンを含有させたシリサイド系の材料や、それに窒素を添加した材料などが用いられている。

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