"2025년 GAA 2nm 양산"…삼성전자, 파운드리 기술력 '자신감'

삼성전자, 2021 파운드리 포럼 개최
세계 최초 GAA 기술 개발 도입 '자신감'
레거시 핀펫 공정서도 17nm 신공정 개발
DDI·이미지센서 등 응용처 확대

[아시아경제 우수연 기자]삼성전자가 차세대 파운드리 미세공정 기술력을 선보이는 '삼성 파운드리 포럼 2021'을 6일(현지시간) 온라인으로 개최했다.

'Adding One More Dimension'을 주제로 진행된 이번 포럼에서 삼성전자는 GAA(Gate All Around) 기술 기반 3nm 및 2nm 공정 양산 계획과 핀펫 구조의 17nm 신공정 개발 등 새로운 기술 전략들을 소개했다. 특히 핵심 기술인 GAA 기술을 내년 상반기 세계 최초로 3nm 공정에 도입하고 2025년에는 2nm 공정까지 적용 양산하겠다는 구체적인 로드맵을 밝혔다.

또한 공정기술, 라인운영, 파운드리 서비스를 한 차원 더 발전시켜 빠르게 성장하는 파운드리 시장에서 경쟁력을 강화하겠다는 계획도 덧붙였다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 기조연설에서 "대규모 투자를 통해 생산 역량을 확대하고, GAA 등 첨단 미세공정 뿐만 아니라 기존 공정에서도 차별화된 기술 혁신을 이어갈 것"이라며 "코로나19로 인해 급격한 디지털 전환이 이뤄지고 있는 가운데, 고객들의 다양한 아이디어가 칩으로 구현될 수 있도록 차별화된 가치를 제공해 나가겠다"고 말했다.

이번 파운드리 포럼은 역대 파운드리 포럼 중 가장 많은 500개사, 2000명 이상의 팹리스 고객과 파트너들이 사전 등록하며 업계의 높은 관심을 입증했다.

삼성전자 "2022년 3nm·2025년 2nm 공정에 GAA 도입"…미세공정 시장 주도

GAA 기술은 전력효율, 성능, 설계 유연성 측면에서 공정 미세화를 지속하는데 필수적인 기술이다. 삼성전자는 2022년 상반기 GAA 기술을 3nm에 도입하고, 2023년에는 3nm 2세대, 2025년에는 GAA 기반 2nm 공정 양산 계획을 밝히며 차세대 트랜지스터 기술 선점에 대한 자신감을 나타냈다.

특히, 삼성전자의 독자적인 GAA 기술인 MBCFET™(Multi Bridge Channel FET) 구조를 적용한 3나노 공정은 핀펫 기반 5nm 공정 대비 성능은 30% 향상되며, 전력소모는 50%, 면적은 35% 감소될 것으로 기대된다. 이날 삼성전자는 3nm 공정의 경우 안정적인 생산 수율을 확보하며 양산을 위한 준비가 이루어지고 있다고 밝혔다.

17nm 핀펫 신공정 개발…이미지센서·DDI로 응용처 확대

삼성전자는 비용적인 측면에서의 효율성과 응용 분야별 경쟁력을 갖춘 제품을 제공하기 위해 핀펫 기술을 지속적으로 개선하고 있으며, 이번 포럼을 통해 핀펫 기반 17nm 신공정을 발표했다. 17nm 신공정은 28nm 공정 대비 성능은 39%, 전력효율은 49% 향상되며 면적은 43%가 감소될 것으로 기대된다.

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

삼성전자는 기존 14nm 공정을 3.3V 고전압, eMRAM(내장형 MRAM) 지원 등 MCU(마이크로컨트롤러유닛)에 적용할 수 있는 다양한 옵션을 개발해 사물인터넷(IoT), 웨어러블 기기 등 핀펫 공정의 응용처 다변화를 지원한다. 동시에 8nm RF(Radio Frequency) 플랫폼의 경우 5G 반도체 시장에서 6GHz 이하 초고주파(mmWave) 제품에서의 리더십을 확보한다는 계획이다.

삼성전자는 11월에도 파운드리 고객과 파트너사의 생태계 강화를 위한 세이프 포럼(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)을 온라인으로 개최할 예정이다.

우수연 기자 yesim@asiae.co.kr