삼성전자와 미세공정 경쟁을 벌이고 있는 대만 TSMC가 2024년 MBCFET 기술을 적용한 2nm 제품을 양산할 계획인 것으로 밝혀졌다.
대만 언론보도에 따르면 TSMC는 2nm(나노미터, 1nm는 10억분의 1m) 반도체 제조 기술에 대한 연구개발에 장애가 되는 문제들을 돌파할 수 있는 중요한 진전을 이뤘으며 2023년 중반 2nm MBCFET 시험생산을 시작하고 1년 후 대량생산을 시작할 계획이라고 한다.
현재 TSMC는 1세대 5nm 핀팻(FinFET) 공정을 적용 중으로 애플의 아이폰12 시리즈에 장착될 A14 바이오닉과 화웨이 기린 100시리즈가 대표적인 제품들이다. 따라서 TSMC가 2nm MBCFET 공정으로 이전한다는 것은 현재의 반도체 제조기술의 한계를 뛰어넘는다는 의미다.
MBCFET(Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor)는 와이어 형태의 채널 구조를 얇은 종이 모양의 나노 시트로 만들어 채널이 게이트에 닿는 실질적인 면적을 늘려 전류량을 증가시키는 기술이다.
삼성전자의 독자적인 GAA 기술인 MBCFET은 GAA 구조의 장점인 단채널 현상 개선뿐만 아니라 채널 영역을 확장해 성능 개선까지 달성할 수 있는 트랜지스터 구조로 전력 소비는 50% 감소시키면서 성능은 30% 향상하는 것은 물론 칩 공간을 45% 절약시킴으로써 다이크기도 줄일 수 있다.
보도가 사실이라면 대만 TSMC가 삼성전자의 독자적인 아이디어를 자체 개발이라는 명분으로 훔쳐간 것이라고 할 수 있다. 삼성전자는 지난해 4월 3nm 공정 설계를 발표했으며 소스와 드레인 극에 나노 시트 대신 나노 와이어를 사용했다.
대만 언론에 따르면 TSMC가 nm 공정의 수율이 2023년 90%에 이를 것이라는 소문도 있다. 사실일 경우 2024년 대량생산으로 전환하는 것은 큰 문제가 되지 않을 것으로 예상된다.
TSMC가 개발했다고 주장하는 2nm 공정이 삼성전자의 3nm와 비슷한 성능을 낼 수 있을지 여부는 불확실하지만 삼성전자와 TSMC간 승자와 패자를 가리는 최종전이 될 가능성도 있다.
