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、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。

インテルの22nmトライゲートの説明（2011年5月、32nm平面型との比較）

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。