삼성전자 '3나노 반도체' 세계 최초 양산 시작

삼성전자가 30일 세계 최초로 파운드리(반도체 위탁생산) 3나노미터(㎚, 10억분의 1ｍ) 공정 초도 양산을 시작했다.

3나노 공정은 현재 반도체 제조 공정 중에서 가장 앞선 기술로, 이 공정에선 삼성전자가 파운드리 업계 1위 기업인 대만 TSMC(최선단 공정 4나노)를 누르고 우위를 차지한 셈이다.

삼성전자는 이번 3나노 공정에서 차세대 트랜지스터 구조인 GAA(Gate-All-Around) 신기술을 세계 최초로 적용했다.

GAA는 반도체를 구성하는 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널(Channel) 4개 면을 게이트(Gate)가 둘러싸는 형태의 기술이다.

공정 미세화에 따른 트랜지스터의 성능 저하를 줄이고, 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높일 수 있어 채널의 3개 면을 감싸는 기존 핀펫(FinFET) 기술을 능가하는 차세대 핵심 기술로 꼽힌다.

실제로 3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력을 45% 절감하면서 성능은 23% 높이고, 반도체 면적을 16% 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

내년에 도입될 예정인 3나노 GAA 2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소 등의 성능을 낼 것으로 예측되고 있다.

삼성전자는 시높시스와 케이던스 등 파트너사에 3나노 공정 기반의 반도체 설계 인프라와 서비스를 제공해 반도체 설계·검증 시간을 단축하는 등 생산에 속도를 낼 계획이다.

아울러 고성능 컴퓨팅(HPC, High-Performance Computing)용 시스템 반도체 양산에 3나노 공정을 우선 적용하고 향후 모바일 SoC(시스템온칩) 등으로 확대한다는 방침이다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 “삼성전자는 파운드리 업계 최초로 핀펫, EUV 등 신기술을 선제적으로 도입하며 빠르게 성장해 왔고, 이번에 GAA 기술을 적용한 3나노 공정의 파운드리 서비스를 세계 최초로 제공하게 됐다”고 전했다.

그러면서 “앞으로도 차별화된 기술을 적극 개발하고, 공정 성숙도를 빠르게 높이는 시스템을 구축해 나가겠다”고 덧붙였다.

화성=박수철·김기현기자