◆…사진제공:삼성전자
반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술로 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 신기술을 적용한 3나노 공정 파운드리 서비스는 삼성전자가 유일하며 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체 초도 생산에 이어 모바일 SoC 등으로 확대할 예정이다.
반도체를 구성하는 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널(Channel) 4개 면을 게이트(Gate)가 둘러싸는 차세대 GAA 기술을 세계 최초로 적용했다. 기존 핀펫 구조와 비교해 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높일 수 있다.
특히 채널을 얇고 넓은 모양의 나노시트(Nanosheet) 형태로 구현한 독자적 MBCFET GAA 구조를 적용함으로써 시트의 폭을 조정하면서 채널의 크기도 다양화가 가능하고 핀펫이나 일반적인 나노와이어(Nanowire) GAA 구조보다 전류를 더 세밀하게 조절할 수 있어 고성능·저전력 반도체 설계에 큰 장점이 있다.
나노시트 GAA 구조 적용과 함께 3나노 설계 공정 기술 공동 최적화(DTCO)를 통해 PPA(Power:소비전력, Performance:성능, Area:면적)를 극대화, 5나노 핀펫 공정 대비 전력 45% 절감, 성능 23% 향상, 면적 16% 축소되었고, 이어 GAA 2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소된다.
공정이 미세화되고 반도체에 더 많은 기능과 고성능으로 인해 칩의 설계와 검증에도 점점 많은 시간이 소요된다는 점을 감안해 시높시스(Synopsys), 케이던스(Cadence) 등 파트너들과 3나노 공정 기반의 반도체 설계 인프라/서비스를 제공할 계획이다.
