세계 최초 3나노 양산…차세대 GAA 기술 최초 적용[삼성 3나노 첫 양산]

5나노보다 전력 45%↓ 성능 23%↑ 면적 16%↓ 향상

3나노 파운드리 양산에 참여한 파운드리사업부, 반도체연구소, 글로벌 제조&인프라총괄 주역들이 손가락으로 3을 가리키며 3나노 파운드리 양산을 축하하고 있다.

[아시아경제 박선미 기자]삼성전자가 세계 최초로 3nm(나노미터·10억분의1m) 반도체 양산을 공식화했다. 파운드리(반도체 위탁생산) 시장 세계 1위인 TSMC보다 빠른 것으로 3나노 공정이 적용된 반도체를 만들어 제품으로 공급하는 건 삼성이 처음이다. 이번 3나노 공정은 TSMC를 따라잡는 동시에 인텔의 추격을 뿌리칠 삼성의 ‘신무기’로 평가받는다.

30일 삼성전자는 세계 최초로 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용한 3나노 파운드리 공정 기반의 초도 양산을 시작했다고 밝혔다. 3나노 공정은 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술이다.

특히 삼성전자는 이번에 반도체를 구성하는 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널 4개면을 게이트(Gate)가 둘러 싸는 형태인 차세대 GAA 기술을 세계 최초로 적용했다. 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 신기술을 적용한 3나노 공정 파운드리 서비스는 현재 전 세계에서 삼성전자가 유일하다.

삼성전자 3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력이 45% 절감되고, 성능은 23% 향상된다. 면적은 16% 축소된다. 향후 적용될 GAA 2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소 효과가 있어 반도체에 더 많은 기능과 높은 성능을 담을 수 있다.

삼성전자는 3나노 공정의 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체를 초도 생산한 데 이어 모바일 시스템온칩(SoC) 등으로 확대해 나갈 예정이라고 밝혔다.

한편 삼성전자는 이번 3나노 반도체 양산을 공식화하며 수율은 공개하지 않았다. 일반적으로 반도체업계에서는 수율 80~90% 정도가 나와야 안정적인 양산과 고객사 확보가 가능하다고 보고 있다. 삼성은 이번 3나노 공정에서 이 정도의 수율은 확보하지 못한 것으로 전해졌다. 다만 고객사와 현 수준의 수율로 양산을 시작하자는 합의를 이끌어낸 상태로 향후 양산과 함께 수율을 빠르게 끌어올린다는 계획이다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 "파운드리 업계 최초로 ‘하이케이 메탈 게이트’, 핀펫, 극자외선(EUV)등 신기술을 선제적으로 도입하며 빠르게 성장한 삼성전자는 이번에GAA기술을 적용한 3나노 공정의 파운드리 서비스 또한 세계 최초로 제공하게 됐다"며 "앞으로도 차별화된 기술을 적극 개발하고, 공정 성숙도를 빠르게 높이는 시스템을 구축해 나가겠다"고 밝혔다.

박선미 기자 psm82@asiae.co.kr