CFET　裏面電源供給（Backside Power）

GLOSSARY

裏面電源供給（Backside Power Delivery Network: BSPDN）は、半導体チップの「電源の通り道」を劇的に変える技術です。

これまでの半導体は、1階にトランジスタ、その上の階に「信号線」と「電源線」を混ぜて配置していましたが、これを「信号は表から、電源は裏から」と完全に分けるのがこの技術の核心です。

1. 仕組みの比較：表面供給 vs 裏面供給

従来の構造では、電気がトランジスタに届くまでに複雑な配線層を何層も通り抜ける必要がありましたが、裏面供給ではショートカットが可能になります。

項目	従来の表面供給 (FSPDN)	裏面電源供給 (BSPDN)
配線の配置	トランジスタの上に信号線と電源線が混在	トランジスタを挟んで表に信号線、裏に電源線
電気の経路	10〜20層の細い配線をジグザグに通る	裏面から太い配線でダイレクトに供給
イメージ	激混みの商店街を抜けて荷物を運ぶ	裏口（専用道路）から一気に搬入する

2. 導入による3つの大きなメリット

① 電圧降下（IRドロップ）の劇的な低減

配線が太く短くなるため、電気抵抗が減ります。これにより、トランジスタに届く電圧が安定し、消費電力を抑えつつ動作スピードを上げることができます（Intelの予測では約30%の改善）。

② 配線の混雑解消による高密度化

これまでは信号線と電源線が場所を取り合っていました。電源線を裏に逃がすことで、表面のスペースが空き、より多くのトランジスタを詰め込んだり、信号線を効率よく配置したりできるようになります。

③ 放熱効率の向上

電源供給層が裏面にあることで、熱が発生源（配線やトランジスタ）からパッケージ外部へ逃げやすくなるという副次的な効果も期待されています。

3. 製造上の難しさと「埋め込み電源レール」

裏面電源供給を実現するには、「埋め込み電源レール (Buried Power Rail: BPR)」という技術がセットで必要になります。

まずウェハ表面にトランジスタと、その下に潜り込ませた電源用のレール（BPR）を作ります。
表面の配線を終えた後、ウェハをひっくり返し、極限まで薄く削ります。
裏側から小さな穴（ナノTSV）を掘り、埋め込んである電源レールに接続します。

4. 各社の呼び方と導入時期

主要メーカーはこの技術を差別化の鍵として独自の名称で呼んでいます。

Intel: PowerVia（パワービア）
- 2024年後半の「Intel 20A/18A」プロセスから導入。業界で最も早い採用を予定。
TSMC: Super Power Rail
- 2026年量産予定の「A16（1.6nm世代）」から導入。

まとめ

裏面電源供給は、「CFET（NMOSとPMOSの積み重ね）」を実現するためにも不可欠なインフラ技術です。

PR:

	SDS8000Aシリーズオシロスコープ特長と利点 4チャンネル + 外部トリガーチャンネルアナログチャンネル帯域幅：最大16GHz(8/13/16GHz) リアルタイムサンプリングレート：最大40GSa/s（全チャンネル同時） 12ビットADC 低ノイズフロア：16GHz帯域幅で176μVrms SPOテクノロジー・波形キャプチャレート：最大200,000フレーム/秒・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート・最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量・デジタルトリガー
	SSG6M80Aシリーズマルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器主な特長・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz（測定値）・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載・アナログ変調、パルス変調（オプション）

	SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections.
	SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches.