삼성전자가 세계 최초로 3나노 기술을 적용한 반도체 초도 양산을 시작했다.

삼성전자는 지난달 30일 GAA 3nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 공정의 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체를 초도 생산했다고 밝혔다.

3나노 공정은 반도체 제조 공정 중 가장 앞선 기술로, 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 신기술을 적용한 3나노 공정 파운드리 서비스는 전 세게 파운드리 업체 중 삼성전자가 유일하다.

삼성전자는 이번에 반도체를 구성하는 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널 4개 면을 게이트가 감싸는 형태인 차세대 GAA 기술을 세계 최초로 적용했다.

이는 채널의 3개 면을 감싸는 기존 핀펫 구조와 비교해 게이트의 면적이 넓어지며 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술로 꼽힌다.

채널을 얇고 넓은 모양의 나노시트 형태로 구현한 독자적 MBCFET GAA 구조도 적용했다.

나노시트의 폭을 조정하면서 채널의 크기도 다양하게 변경할 수 있고 기존 핀펫 구조나 일반적인 나노와이어 GAA 구조에 비해 전류를 더 세밀하게 조절할 수 있어 고성능·저전력 반도체 설계에 유리하다.

삼성전자 3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력을 45% 절감하고 성능은 23% 향상했으며 GAA 2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상 효과를 거뒀다.

이번 삼성전자의 3나노 양상 성공은 파운드리 업계에서 입지를 넓히기 위한 발판이 될 것으로 보인다.

파운드리 분야에서 삼성전자의 점유율은 16% 수준으로, 대만의 TSMC(53%)에 비교하면 낮은 수준이다.

그러나 스마트폰, 자율주행, 인공지능 등 차기 먹거리로 꼽히는 산업에 적용될 3나노를 경쟁사보다 먼저 개발했다는 것에 큰 의의가 있을 것이라는 예측이다.

수율이 가장 중요한 파운드리 업계에서 삼성전자가 많은 고객사를 유치하면 점유율 확대를 기대할 수 있다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 “삼성전자는 파운드리 업계 최초로 하이 케이 메탈 게이트, 핀펫 등 신기술을 선제적으로 도입해 빠르게 성장했고 3나노 공정의 파운드리 서비스 또한 세계 최초로 제공하게 됐다”고 말했다.

[ 경기신문 = 이지민 기자 ]