5ナノメートル

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半導体製造において、国際半導体技術ロードマップ5ナノメートルノードを7ナノメートルノードの後のテクノロジーノードとして定義している。

背景

かつて一部の専門家から5nmノードはムーアの法則の終わりと考えられていた[1] 。7nm以下のトランジスタは、ゲート酸化物層でトンネル効果が起こる[2] 。開発コストのため5nmが市場に出回るには、ムーアの法則による2年よりも長くかかると予測されている[1]

当初は、7nmを超えた小さなスケールでチップを作るには大きな技術的進歩が必要だと言われていた[要出典] 。特に、5nmは全周ゲート(gate-all-around)アーキテクチャなどFinFETの後を継ぐものを呼び込むと考えられている。

技術デモ

単一トランジスタ7nmデバイスは2000年代初めに研究者によって最初に作製された。2002年、IBMが6nmトランジスタを作製した[3]

  • 2003年、NECは5nmトランジスタを作製した[4]
  • 2015年
    • IMECケイデンスは、5nmテストチップを作製した。作製されたテストチップは十分に機能的なデバイスではないが、配線層のパターニングを評価できるものであった[5][6]
    • インテルは5nmノードのためのラテラル・ナノワイヤ(または全周ゲート)FETのコンセプトを描いた[7]
  • 2017年、IBMは通常のFinFETデザインではなく全周ゲート構造(GAAFET)でのシリコンナノシートを用いて[8]、5nmシリコンチップを作製したことを明らかにした[9]

商業化

インテルは具体的な計画を明らかにしていなかったが、2009年のロードマップではおよそ2020年までにエンドユーザーへの発売を計画していた[10][11]。しかし、2020年7月の時点で1つ前の7nm化が2022年へ先送りとなることを発表し、5nm化は更に数年遅れることとなった[12]

  • 2017年初め、サムスンは修正されたロードマップの一環として2020年までに4nmノードの製造を発表した[13]
  • 2018年
    • 1月26日、TSMCは2020年までに新しいファブ18で5nmの製造を発表した[14]
    • 10月、TSMCは次の年の4月に5nmデバイスのリスク生産を始める計画を明らかにした[15]

5 nm プロセスノード

Beyond 5 nm

脚注

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