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ナノ(Nano)

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반도체에 자주 쓰이는 단위, ‘나노’란?
반도체에 자주 쓰이는 단위, ‘나노’란?

驚かれるかもしれませんが、1990年代のコンピュータの保存容量は、1ギガバイト(GB)前後でした。 これはHDの映画1本も保存できない程度のものです。 それが最近では、携帯機器の保存容量が1ギガバイト(GB)の1,000倍である1テラバイト(TB)に達するほどなので、技術の発展には驚くばかりです。 どうしてここまで大量のデータを小さな半導体に保存できるのでしょう。 それは、ナノ単位の半導体回路技術により、半導体の「集積度」が高まったからです。 「集積」とは、集めて積み上げるという意味です。「集積度」は半導体チップがどれだけ多くの論理素子(論理演算を行う最小単位の回路)で構成されているかを意味します。 小さなチップ内の集積度を高めるために、現在、回路の線幅は1～2桁ナノメートルのレベルに達しています。 半導体回路の微細化が進むほど、同じ面積で高容量、高性能、高効率の製品を作ることができます。 今日は、超微細プロセスを説明する際に頻繁に登場する「ナノメートル(nm)」についてご紹介します。 半導体の微細プロセスに使われる単位、ナノメートル(nm)
반도체 미세공정 단위
반도체 미세공정 단위

「ナノ(nano)」は、古代ギリシャ語で「小人」の意味を持つ「ナノス(nanos)」に由来します。 半導体回路の線幅に使われる単位「ナノメートル(nm)」はどれほど小さいのでしょうか。 よく使われているメートル(m)単位を基準にすると、1ナノメートル(nm)は10億分の1メートルに相当します。 半導体は、このような小さな単位を扱いながら、目に見えない戦いに挑み続けているのです。
나노미터 크기 비교
나노미터 크기 비교

ナノメートル(nm)は、花粉(約40μm)の4万分の1程度の非常に小さな単位です。 日常の物に例えるならば、砂(約1mm)の100万分の1、髪の毛1本の太さ(約100μm)の10万分の1に相当する大きさです。 現在の半導体プロセス技術は、1～2桁ナノメートル(nm)まで発展を遂げてきました。 半導体業界は、微細化の限界を超えるために回路設計の革新や新プロセスの導入など、様々な努力を重ねています。 サムスン電子も華城キャンパスでEUV専用の「V1」ラインを本格的に稼働し、超微細化プロセスに邁進しています。 半導体の性能を左右する微細化プロセス 1桁のナノに突入したということは、プロセス段階を短縮する以上の意味があります。 チップが小さくなると、同じ面積のウェハ(半導体の原材料)でより多くの半導体が生産できるため、生産性だけでなく、性能や電力効率も確保することができます。また、これは価格競争力にもつながります。 今後予想される自動運転や人工知能の時代も、ナノ技術の革新なしには実現が難しいでしょう。 少ない電力で大規模な高速演算が行える「低消費電力」そして「高性能」の半導体に向けて、サムスン電子は次世代技術であるGAA(Gate-All-Around)プロセスなどを発表し、微細化の限界を克服するために全力で取り組んでいます。 未来産業において重要な競争力となる半導体の微細化に向け、挑戦を続けるサムスン電子。今後の活躍にもご期待ください。
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