High-k 膜技術

High-k 膜とは、従来のSiO₂ よりも比誘電率の高い膜である。これは次世代の半導体素子のゲート部分に使われる。High-k 膜が必要になる理由は、右図のようにゲート膜がこれ以上薄くなると、トンネル効果（詳しくは辞書などで調べて下さい）と呼ばれる作用によってソースとドレインの間の電子がゲート膜の上に漏れてくるリスクがあるからである。また、今の材料のゲートを厚くすると、k 値が低いためゲートの下の電子がゲートの上に上がってこない。

High-k 材料としては、ハフニウム系、タングステン系、コバルト系の材料などが候補に挙がっている。ただし、これらの材料は酸などにほとんど溶けないため、エッチングなどで加工するのが難しい。そのため、各材料に酸と反応しやすい材料を混ぜて使うことが必要となる。こうすれば、まず溶けやすい材料が酸で取り除かれ、次にその溶けやすい材料とくっついていたHigh-k 材料が剥がれてエッチングと同じ反応が進む。