ナノシートとは　板の幅で性能と電力を選ぶ、imecはA14でセルの高さ115nmと試算

ナノシートは、GAA型のトランジスタの電流の通り道の形です。シリコンをごく薄い板にして、何枚か縦に重ねます。板と板の間にもゲートの材料を入れ、1枚ずつの上下左右をゲートで囲みます。板が紙（シート）のように薄いことから、こう呼ばれます。

板の幅が設計の自由度になる

FinFETでは、流せる電流はフィンの本数で決まり、1本、2本と段階的にしか変えられませんでした。ナノシートは板の幅を変えられるため、電流の量をより細かく選べます。幅の広い板は速く、狭い板は小さく省電力になります。

TSMCは2024年4月、2nmの世代に「NanoFlex」を用意すると発表しました。面積と電力の効率を重視した背の低い回路の部品（ショートセル）と、性能を重視した背の高い部品（トールセル）を、1つのチップの中で組み合わせられます。

どこまで小さくできるか

回路の部品（セル）の高さは、配線の本数と間隔で決まります。imecの2025年6月の解説は、世代ごとの見通しを数字で示しています。

imecが示したセルの高さの見通し

世代	トランジスタの形	セルの高さ
A14	ナノシート	115nm
A10	フォークシート（内壁型・外壁型）	約90nm
A7以降	CFET	―

フォークシートは、nMOSとpMOSのナノシートの間に絶縁の壁を入れ、間隔を詰める改良型です。内側に壁を入れる型では、壁の厚さを約8〜10nmにする必要があります。imecは、外側に壁を置く型のSRAMのセルが、A14のナノシートのSRAMより面積を22%減らせると試算しています。

実際の製品

米IBMは2021年5月に、ナノシートを使った2nmの試作を発表しました。爪ほどの大きさに最大500億個のトランジスタを載せられるとしています。TSMCは2nm（N2）を2025年10〜12月期に量産し始め、2026年7〜9月期にはウエハーの売上高の8%になりました。

次のA16は、ナノシートに裏面からの電源の配線を組み合わせます。TSMCの説明では、改良版の2nm（N2P）と比べ、同じ電圧で8〜10%速く、同じ速さで15〜20%電力が少なくなります。データセンター向けの品では、チップの密度が最大1.10倍になります。

関連する用語

• GAA：チャネルの全周をゲートで囲むトランジスタの形。ナノシートはその代表です。
• フォークシート：nとpのナノシートの間に壁を入れて間隔を詰めた改良型。
• CFET：nとpのトランジスタを縦に重ねる、ナノシートの次の形。