5nm製程(5nm Node)是半導體製造技術世代(節點)之一,雖然未必與實際的電晶體最小尺寸一致,但它是代表繼7nm節點之後之先進製造技術的業界標準稱呼。台積電於2020年為 Apple A14 Bionic 開始全球首個5nm製程(N5)的量產,三星也於同年開始量產5LPE製程。
5nm製程仍沿用 FinFET(鰭式電晶體),但鰭片的間距・高度・寬度比7nm更加微縮。EUV 微影(ASML 製)的使用層數增加(台積電 N5 有>10層使用 EUV),並與多重曝光(SADP/SAQP)組合以提升圖形密度。台積電 N5 的閘極間距約為51nm(由 N7 的約57nm 縮小約10%)。
5nm製程的主要特點為:在相同面積下邏輯密度比7nm提高約80%(台積電公布)、在相同效能下功耗降低約30%,或在相同功耗下效能提升約15%。這些改善對智慧型手機 SoC(Apple A14/A15、高通 Snapdragon 888)的效能躍進有很大貢獻。
作為5nm製程的改良版,衍生出台積電 N5P(2021年:比 N5 降低10~15%功耗)・N4(2022年:比 N5 密度提升6%)・N4P・N4X 等。三星也依 5LPE→5LPP→4LPP→4LPE 推進藍圖。這些「5nm家族」已成為業界數一數二的大量生產節點。
用於5nm製程製造的主要設備中,EUV 微影有艾司摩爾(ASML,TWINSCAN NXE:3400C),閘極 ALD 成膜有 ASM International(Polygon ALD)・應用材料(Applied Materials),精密蝕刻有科林研發(Lam Research,Kiyo)・東京威力科創,缺陷檢測有科磊(KLA,2920系列)等扮演核心角色。