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zoom RSS MOSトランジスタの教科書探し

<<   作成日時 : 2006/04/15 23:45   >>

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 前回お話したようにこの「石ころと砂粒の世界」での教科書は特許です。今回はこの教科書探しをします。MOSトランジスタについては膨大な特許が出願されているので、闇雲に探してもどれにしたらよいか決められないと思います。少し歴史的な知識を知っておく必要があります。

 いま手元に「MOSデバイス」(徳山巍著、工業調査会)という1973年初版の本があります(現在でも改訂版は入手可能なようです)。この本の第1章のはじめの部分が研究の歴史の記述に当てられています。それによると、電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor, FET)の考え方は1930年代にすでに提案されていて、ショックレーたちもむしろFETのアイデアから研究をスタートさせたそうです。しかし実現は難しく、時代は1960年まで飛んで、最初のMOS型FETの発表はショックレーも所属していたベル電話研究所のKahngとAtallaによって行われたとされています。また最初の製品化はRCA社によって1962年になされています。日本では1963年に日立製作所の大野氏による発表が最初のようです。

 ここでの目的は発明の歴史を辿ることではありません(後で少しは調べてみたいですが)。しかしMOSトランジスタの原理的なことが書いてあるのはやはり開発初期の特許です。そこで最初の研究成果を出した上記の研究機関と人名を頼りに特許を検索してみることにします。

 ベル研究所の2人の特許はesp@ce-netで発明者から検索して簡単に見つけることができました。米国特許の3056888がAtalla氏、3102230がKahng氏の特許です。この2つは教科書として使いたいと思います。

 なお、米国特許は特許電子図書館の外国公報DBの方にもすべて収録されています。ただし番号検索だけしかできません。esp@ce-netは印刷やダウンロードがやりにくいので、検索だけに使い、番号がわかったら特許電子図書館から印刷またはダウンロードした方がよいように思います。なお、特許電子図書館では3月末から1つの公報を1ページごとでなく一括してPDFファイルで提供してくれるようになりましたが、外国公報はまだ対応していません。

 日本の大野氏の特許も探してみました。平成5年より前に公開された特許の特許電子図書館での検索は急にやりにくくなります。これはこの時代の公報が電子化されていないためです。公報テキスト検索などは電子化された情報をもとに検索が行われていますので、平成5年以前の公報については使えません。どうしたものか調べてみたところ、IPC検索だけは平成5年以前にも対応していることがわかりました。公開公報は昭和46年以降、公告公報は大正11年から検索可能範囲になっています。

 IPC検索をするためにまずはIPCを探してみましょう。特許電子図書館のパテントマップガイダンスを開いてキーワード検索をします。「MOS トランジスタ」などとキーワードを入れて検索するといろいろなコードが表示されますが、H01L29/772が電界効果トランジスタで、その下にH01L29/78、「絶縁ゲートにより生じる電界効果をもつもの」というのがあり、これがまさにMOSトランジスタに該当するIPCです。

 特許電子図書館のIPC検索は年代の範囲が指定できます。大野氏の発表が1963年(昭和38年)ですから、公開公報は諦め、公告公報のみに対象を限定し、1963年から5年間の期間でIPCをH01L29/78にして検索してみました。すると49件がヒットしました。しかし検索結果は番号だけしか表示されませんので、端からみていくしかありません。古い方から1件ずつ開いていくと、特公昭41-3418号に出会うことができました。発明者が大野稔氏、出願人が日立製作所、発明の名称が「半導体装置の製造方法」で、目指すものと思われます。

 この特許、早速、一括ダウンロードを試みてみましたが、なぜかうまくいきませんでした。14ページとこの時代にしては長文の明細書で(もっとも最後の3ページは訂正箇所が追加されたページです)、2つのファイルに分けてダウンロードするようになっていますが、2番目のファイルがうまくダウンロードできませんでした。1ページずつなら全ページ異常がないので、新システムにまだバグがあるのかも知れません。

 それはさておき、まずはこの3つの先駆的特許を読みながらMOSトランジスタの説明をしていきたいと思います。

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