FinFETとは インテルは2011年に22nmで導入、TSMCの3nmもフィン型
FinFETは、電流の通り道をひれ(フィン)の形に立てたトランジスタです。インテルは2011年5月、22nmのFinFET(トライゲート)が平面型の32nmより低い電圧で最大37%速いと発表しました。
- FinFETは、シリコンを薄い板のように立て、その3つの面をゲートで囲むトランジスタです。
- 平面型より電流の漏れを抑えやすく、低い電圧で速く動かせます。
- インテルは2011年5月、22nmの世代で初めて大量生産に使うと発表しました。
- TSMCは3nmまでフィン型を使い、2nmからナノシート型に切り替えました。
FinFETは、トランジスタの形の1つです。トランジスタは、電流の通り道(チャネル)を、ゲートという電極で開け閉めするスイッチです。FinFETでは、チャネルを薄い板のように基板から立て、上と左右の3つの面をゲートで包みます。立てた板が魚のひれ(フィン)に似ていることから、この名前が付きました。
3つの面で押さえて漏れを減らす
昔のトランジスタは平面型で、ゲートはチャネルの上の1面だけを覆っていました。小さくするほど、ゲートを閉じても電流が漏れやすくなります。FinFETは、チャネルを3つの面から押さえるため、漏れを抑えて、低い電圧でも確実に開け閉めできます。
インテルは「トライゲート」の名前でこの形を導入しました。2011年5月4日の発表では、22nmの3次元のトライゲートを、初めて大量生産に使うトランジスタだと説明しています。最初の製品は「Ivy Bridge」で、2011年末までに大量生産の準備を整える計画でした。トライゲートの考え方は、2002年に初めて公表していました。
| 項目 | 会社の説明 |
|---|---|
| 性能 | 低電圧で最大37%向上 |
| 電力 | 同じ性能で半分未満 |
| 大きさの目安 | 文の終わりの点に600万個超 |
フィンの数で性能を選ぶ
FinFETでは、1つのトランジスタに使うフィンの本数で、流せる電流の量が決まります。TSMCは2022年6月、3nmの世代向けに「FINFLEX」を発表しました。性能を最優先する「3-2」、電力と密度を優先する「2-1」、その中間の「2-2」のフィンの構成を、チップの中で使い分けられます。3nmは2022年後半に量産に入りました。
TSMCの2026年7〜9月期のウエハーの売上高では、3nmが33%、5nmが28%、7nmが10%でした。
次はGAAへ
さらに小さくすると、3つの面だけでは漏れを抑えきれなくなります。TSMCは2nmから、チャネルを薄い板にして重ね、4つの面をゲートで囲むナノシート型に切り替えました。2nmは2025年10〜12月期に量産を始めています。サムスン電子も、ゲートで全周を囲むGAAの2nmを2025年に量産し始めたとしています。
関連する用語
- GAA:ゲートでチャネルの全周を囲むトランジスタ。FinFETの次の形です。
- ナノシート:GAAで使う、薄い板を重ねたチャネル。
- High-kメタルゲート:ゲートの絶縁膜と電極の材料を替えて漏れを減らす技術。
- Intel Reinvents Transistors Using New 3-D Structure(Intel、2011年5月4日)
- TSMC FINFLEX, N2 Process Innovations Debut at 2022 North America Technology Symposium(TSMC、2022年6月17日)
- Logic Technology(TSMC、2026年11月時点)
- 3Q26 Earnings Release(TSMC、2026年10月15日、SEC Form 6-K)
- Process Technology - Logic Node(Samsung Semiconductor、2026年11月時点)
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