設計・デバイス開発

デバイスエンジニア(トランジスタ開発)

最終更新:2026-09-21

この職種は何をするのか

デバイスエンジニアは、トランジスタやメモリセルといった「素子そのもの」の構造と電気特性を設計する職種です。しきい値電圧、オン電流、リーク電流、信頼性といった特性の目標を決め、それを満たすゲート構造・不純物分布・材料をTCADシミュレーションと試作で詰めます。回路設計者に渡すトランジスタモデル(SPICEモデル)を作るのもこの職種の仕事です。

仕事内容

デバイス構造の設計

FinFETからGAA(ナノシート)への移行のように、構造が変わる世代では寸法・材料・不純物プロファイルを一から設計し直します。短チャネル効果をどう抑えるかが常に中心課題です。

TCADシミュレーション

プロセスとデバイスのシミュレーションで、工程条件を振ったときに電気特性がどう変わるかを予測し、試作の回数を減らします。

電気特性評価とモデル化

試作ウェハのTEGを測定し、しきい値電圧・移動度・リーク電流などを抽出して、回路設計用のSPICEモデルに落とし込みます。

プロセスへのフィードバック

特性のばらつきや不良の原因を構造と工程の両面から解析し、プロセスインテグレーションに条件変更を提案します。

担当する工程・装置

GAAプロセス半導体製造装置 / 製造プロセス2nmプロセス半導体製造装置 / 製造プロセスシート抵抗測定装置半導体製造装置 / 前工程装置 / 計測装置ライフタイム測定装置半導体製造装置 / 前工程装置 / 計測装置イオン注入装置半導体製造装置 / 前工程装置

必要になる知識・用語

MOSFETMOSFET閾値電圧(Vth)Threshold Voltage短チャネル効果(SCE)Short Channel Effectリーク電流Leakage Current移動度(キャリア移動度)Carrier Mobility仕事関数メタル(WF Metal)Work Function Metal (WF Metal)ナノシートトランジスタNanosheet TransistorTEG(テストエレメントグループ)TEG (Test Element Group)

主な企業

TSMC(台湾積体電路製造)TWSamsung Electronics(サムスン電子)KRIntelUSRapidusJPソニーセミコンダクタソリューションズ(Sony)JPキオクシア(Kioxia)JPMicron Technology(マイクロン)US

関連する技術比較

FinFETとGAAトランジスタの違いCFETとGAAの違い(次世代トランジスタ2nm以降)HKMGとポリシリコンゲートの違いFinFETとFD-SOIの違い(プロセスアーキテクチャ比較)SOIウェハとバルクシリコンウェハの違い

よくある質問

デバイスエンジニアとプロセスエンジニアの違いは?

プロセスエンジニアは「工程を狙いどおりに加工する」ことに責任を持ち、デバイスエンジニアは「できあがった素子が狙いどおりの電気特性になる」ことに責任を持ちます。見ている成果物が加工形状か電気特性かの違いです。

大学で何を学んでおくとよいですか?

半導体物性(バンド理論・キャリア輸送)とデバイス物理が直接の基礎になります。修士・博士で半導体デバイスを研究した人の採用が多い職種です。

メモリとロジックで仕事は違いますか?

ロジックはトランジスタの性能と電力、メモリはセルの記憶保持と書き換え耐性が主題になります。DRAMのキャパシタや3D NANDのチャージトラップ層など、メモリ固有の構造を扱う専門家もいます。

関連する職種

プロセスインテグレーション前工程(ウェハプロセス)アナログ回路設計設計・デバイス開発レイアウト(マスク)設計設計・デバイス開発パワーデバイス開発設計・デバイス開発信頼性エンジニア後工程(実装・テスト)