삼성전자 "내년 상반기 최첨단 반도체 미세화 기술, 3나노에 도입"

'삼성 파운드리 포럼 2021' 개최...GAA 기술 양산 준비

25년 3세대 기반 2나노 공정 양산으로 미세 공정 주도

17나노 핀펫 신공정 개발…응용처 확대 계획 소개

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)이 6일(미국 현지시간 기준) 온라인으로 개최된 ‘삼성 파운드리 포럼 2021’ 기조연설을 하고 있다.ⓒ삼성전자

삼성전자가 최첨단 반도체 미세화 기술을 양산, 내년 상반기 3나노 공정에 도입하며 파운드리(Foundry·반도체 위탁생산) 미세 공정 시장을 주도한다.

삼성전자는 6일(미국 현지시간 기준) 온라인으로 개최된 '삼성 파운드리 포럼 2021'에서 이같은 반도체 미세 공정 로드맵을 발표했다.

‘Adding One More Dimension’을 주제로 열린 이번 포럼에서 삼성전자는 ‘GAA 기술 기반 3나노 및 2나노 공정 양산 계획’과 ‘17나노 신공정 개발’ 등을 소개했다.

GAA 기술은 전력효율·성능·설계 유연성을 가지고 있어 공정 미세화를 지속하는데 필수적이다.

삼성전자는 내년 상반기 GAA 기술을 3나노에 도입하고 2023년에는 3나노 2세대, 2025년에는 GAA 기반 2나노 공정 양산 계획을 밝히며 차세대 트랜지스터 기술 선점에 대한 자신감을 나타냈다.

특히 독자적인 GAA 기술인 MBCFET™(Multi Bridge Channel FET) 구조를 적용한 3나노 공정은 핀펫 기반 5나노 공정 대비 성능은 30% 향상되며 전력소모는 50%, 면적은 35% 감소될 것으로 예상했다.

또 3나노 공정의 경우 안정적인 생산 수율을 확보하며 양산을 위한 준비가 이뤄지고 있다고 설명했다.

이를통해 공정기술∙ 라인운영∙ 파운드리 서비스를 한 차원 더 발전시켜 빠르게 성장하는 파운드리 시장에서 경쟁력을 강화하겠다고 회사측은 설명했다.

삼성전자는 이번 포럼을 통해 핀펫 기반 17나노 신공정을 발표했다. 비용적인 측면에서의 효율성과 응용 분야별 경쟁력을 갖춘 제품을 제공하기 위해 핀펫 기술을 지속적으로 개선해 오고 있다.

17나노 공정은 28나노 공정 대비 성능은 39%, 전력효율은 49% 향상되며 면적은 43%가 감소될 것으로 회사측은 기대했다.

특히 평면 트랜지스터 기반의 28나노 이상 공정을 주로 활용하는 이미지센서, 모바일 디스플레이 드라이버 IC 등의 제품에도 17나노 신공정을 적용할 수 있어 다양한 응용처로의 확대 가능성도 제시했다.

또 삼성전자는 기존 14나노 공정을 3.3V 고전압, eMRAM(embedded Magnetic Random Access Memory) 지원 등 마이크로컨트롤러유닛(MCU·Micro Controller Unit)에 적용할 수 있는 다양한 옵션을 개발해 사물인터넷(IoT)과 웨어러블 기기 등 핀펫 공정의 응용처 다변화를 지원할 계획이다.

8나노 RF(Radio Frequency) 플랫폼의 경우 5세대이동통신(5G) 반도체 시장에서 6기가헤르츠(GHz) 이하 밀리미터파(mmWave) 제품에서의 리더십을 확보한다는 계획이다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 이날 기조연설에서 “대규모 투자를 통해 생산 역량을 확대하고 GAA 등 첨단 미세공정 뿐만 아니라 기존 공정에서도 차별화된 기술 혁신을 이어갈 것”이라며 “신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)로 인해 급격한 디지털 전환이 이뤄지고 있는 가운데 고객들의 다양한 아이디어가 칩으로 구현될 수 있도록 차별화된 가치를 제공해 나갈 것”이라고 말했다.

이번 '삼성 파운드리 포럼 2021'은 코로나19에도 역대 포럼 중 가장 많은 500개사, 2000명 이상의 팹리스(Fabless·반도체 설계전문) 고객과 파트너들이 사전 등록하며 높은 관심을 끌었다.

한편 삼성전자는 내달 파운드리 고객과 파트너사의 생태계 강화를 위한 세이프 포럼(SAFE·Samsung Advanced Foundry Ecosystem)을 온라인으로 개최할 예정이다.

'삼성 파운드리 포럼 2021' 행사 포스터.ⓒ삼성전자