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3nmプロセスメーカー4

3nmプロセスは、業界標準の「プロセスノード」命名で3nmと呼ばれる先端半導体製造技術世代を指し、実際のトランジスタゲート寸法は10nm台ですが、性能・密度・電力効率の観点で前世代(5nm)から大幅な改善を実現します。GAA(ゲート・オール・アラウンド)ナノシートトランジスタへの移行、EUVリソグラフィの多用、ハイNA EUVの導入検討など、製造装置・材料の観点でも大きな転換点となる世代です。TSMCとSamsungが競合する最前線世代です。

メーカー 4関連カテゴリ 7

主要特徴

3nm世代ではFinFETからGAA(ナノシート)トランジスタへ移行
EUVリソグラフィが多くのクリティカル層に適用され露光工程が高度化
前世代比でトランジスタ密度約1.7倍・電力効率30〜40%向上が目標
TSMCはN3E・N3P、SamsungはSF3など複数の3nmバリアントを提供
製造コストはウェハ1枚あたり$20,000超とされ、歩留まり管理が急務

よくある質問

3nmプロセスを量産しているのはどのファブですか?
TSMC(台湾)が2022年に世界初の3nm(N3)量産を開始し、Samsung(韓国)もSF3で追随しています。2026年時点でApple・AMD・NVIDIAの最先端チップが3nm系プロセスで製造されています。
3nmのGAA導入でどの装置が最も影響を受けますか?
ナノシート積層のエピタキシャル成長装置(エピリアクター)、SiGe選択エッチング装置(シリコンエッチャー)、ゲート誘電体のALD装置、そしてEUVスキャナが最も重要な装置です。

メーカー

4社の主要メーカー

TSMC(台湾積体電路製造)台湾

世界最大の半導体ファウンドリ。3nm、5nm、7nmなど最先端プロセスノードで業界をリード。Apple、NVIDIA、AMDなど主要ファブレス企業の製造パートナー。

先端ロジックチップ製造
3nmプロセス5nmプロセス7nmプロセス
主要顧客チップ
Apple AシリーズApple MシリーズNVIDIA GPUAMD Ryzen
  • ファウンドリ市場シェア約60%の圧倒的トップポジション
  • 3nm/5nm最先端プロセスの量産化リーダー
Samsung Electronics(サムスン電子)韓国

世界最大のメモリメーカーであり、先端ロジックファウンドリでもあるIDM。DRAM・NANDフラッシュで市場をリードし、3nmプロセスでTSMCと競合。

メモリ
DRAMNANDフラッシュHBM(高帯域メモリ)
ロジックファウンドリ
3nmプロセス5nmプロセスExynos SoC
  • DRAM市場シェア約43%、NANDフラッシュ約33%の世界トップ
  • メモリとロジックの両方を製造するIDM(垂直統合)
Intel米国

世界最大のCPUメーカー。従来はIDMとして自社プロセスでCPUを製造してきたが、Intel Foundry Servicesを設立しファウンドリ事業にも参入。Intel 18A(1.8nm相当)など先端プロセス開発を推進。

プロセッサ
Core プロセッサXeon サーバーCPUArc GPU
製造プロセス
Intel 4Intel 3Intel 20AIntel 18A
  • x86アーキテクチャCPUで長年のマーケットリーダー
  • Intel 4(7nm相当)、Intel 3、Intel 18A(1.8nm相当)など独自プロセス開発
Rapidus日本

トヨタ・ソニー・NTT等8社が出資して2022年設立の日本の最先端ファウンドリ。北海道千歳に工場建設中で2nm世代チップの量産を2027年に目指す。

先端ロジックファウンドリ
2nmロジック(開発中)パイロットライン(千歳)
  • 2nm世代ロジック半導体の国産量産を目標
  • IBM・imecとの技術提携による先端プロセス開発

関連カテゴリ

2nmプロセス
5nmプロセス
DRAM製造プロセス
GAAプロセス
ロジックプロセス
メモリプロセス
NAND製造プロセス

関連用語

3nmプロセスとは →EUV露光とは →ALD装置とは →FinFETとは →GAA(Gate-All-Around)とは →トランジスタとは →集積回路(IC)とは →FD-SOI(完全空乏型SOI)とは →ナノシートトランジスタとは →

比較・違いを学ぶ

FinFETとGAAトランジスタの違い
FinFETは垂直に立つシリコンフィンの三面をゲートで囲む構造で、22nm世代から広く採用されました。GAAはナノシート(または円柱状のナノワイヤ)の全周をゲー
3nmプロセスと5nmプロセスの違い
5nmプロセスはApple A14/M1やQualcomm Snapdragon 888などに採用され、7nmから約15〜20%の性能向上と30%前後の消費電力
ロジックプロセスとメモリプロセスの違い
ロジックプロセスはCPU・GPU・SoCなど演算・制御回路を製造するプロセスで、トランジスタ性能と集積度の最大化が目標です。メモリプロセスはDRAMやNAND
FinFETとFD-SOIの違い(プロセスアーキテクチャ比較)
FinFETとFD-SOI(Fully Depleted Silicon-on-Insulator)はいずれも短チャネル効果を抑制する先進トランジスタ技術ですが
Intel 18A vs TSMC N2(2nm世代プロセスノード比較)
Intel 18AとTSMC N2はいずれも2024〜2025年を目標とした2nm世代の最先端プロセスノードです。両者ともGAA(Gate-All-Around
CFETとGAAの違い(次世代トランジスタ2nm以降)
GAA(Gate-All-Around)はFinFETの後継としてTSMC(N2)・Samsung(SF3)・Intel(Intel 18A)が2nm〜1.8n
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