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サムスン電子、3ナノ半導体をAI・5G・自動運転車に活用


◆サムスン電子の技術超格差◆

サムスン電子がGAA基盤の3ナノ半導体工程の量産を始め、微細工程の限界を越えた。GAA3ナノ工程で生産する低電力・高性能半導体は人工知能(AI)、第5世代移動通信(5G)、モノのインターネット(IoT)、自動運転車など多様な分野に活用される見通しだ。

半導体回路の線幅に使われる単位はナノメートルだ。1ナノは髪の毛1本の10万分の1の大きさに当たる。半導体業界ではウェハーに微細な回路を描き入れる超微細工程技術を確保するのが競争力になった。半導体回路が微細化されるほど同じ面積にさらに高容量・高性能・高効率製品を作ることができるためだ。チップの大きさが小さくなれば、同一面積のウェハーの中でより多くの半導体を生産することができる。超微細工程が価格競争力とも直結するわけだ。3ナノ工程は半導体製造工程の中で最も進んだ技術だ。この工程を利用すれば、現在の4ナノテクノロジーよりさらに細かい回路を描くことができる。

3ナノ工程を可能にするために誕生したトランジスタ構造がGAAだ。トランジスタは半導体を構成する主要素子で電流の流れを調節する役割をする。半導体チップ1つにトランジスタが数千万~数億個入る超高集積回路時代だ。これにより、サイズの小さいトランジスタを精密に調節しなければならない必要性が生じた。

ゲートとチャンネル間の接する面が広いほど効率が高くなる。立体(3D)構造のフィンフェット(FinFET)工程技術は、ゲートとチャンネルが3つの平面で接する3次元構造で接点面積が大きくなり、半導体性能を向上させる。ただ、フィンフェット構造は4ナノ以降の工程では、これ以上動作電圧を減らすことができないという限界がある。

これとは異なり、GAA構造のトランジスタは電流が流れる4つのチャンネル面をゲートが取り囲んでおり、電流の流れをより細かく制御することができる。さらに、チャンネル調整能力を極大化し高い電力効率も得ることができる。
  • 毎日経済 | チョン・ユジョン記者
  • 入力 2022-06-30 17:52:45