［뉴시안= 조현선 기자］삼성전자가 세계 최초로 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3나노미터(㎚) 파운드리 공정 기반의 초도 양산에 돌입했다.

삼성전자는 30일 파운드리 업계 최초로 차세대 GAA 기술을 세계 최초로 적용한 고성능 컴퓨틴(HPC)용 시스템 반도체를 초도 생산했다고 밝혔다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 "삼성전자는 파운드리 업계 최초로 MBCFET(Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor) GAA기술을 적용한 3나노 공정의 파운드리 서비스 또한 세계 최초로 제공하게 됐다"고 밝혔다. 3나노 공정은 반도체 제조 공정 중 가장 앞선 기술로 꼽힌다. 특히 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 신기술을 적용한 3나노 공정을 선보이는 것은 파운드리 업계에서는 삼성전자가 유일하다. 

GAA 기술이란 반도체를 구성하는 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널(Channel) 4개면을 게이트(Gate)가 둘러 싸는 형태를 말한다. 채널의 3개면을 감싸는 기존 핀펫 구조 대비 게이트의 면적이 넓어지는 점이 특징이다. 이에 따라 공정 미세화에 따른 트랜지스터 성능 저하를 극복하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높이는 차세대 반도체 핵심 기술로 손꼽힌다. 

삼성전자가 3나노 설계 공정 기술 공동 최적화(DTCO·Design Technology Co-Optimization)를 통해 구축한 3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정과 비교시 전력을 45% 절감하고 성능을 23% 향상시킨 반면, 면적은 16% 축소한 것이 특징이다.  2세대 공정은 전력 50% 절감, 성능 30% 향상, 면적 35% 축소될 것으로 예상된다. 

또 독자적 MBCFET GAA 구조도 적용했다고 삼성전자는 설명했다. 채널을 얇고 넓은 모양의 나노시트(Nanosheet) 형태로 구현한 것이다. 나노시트의 폭을 조정하면서 채널의 크기도 다양하게 변경할 수 있다. 기존 핀펫 구조나 일반적인 나노와이어(Nanowire) GAA 구조에 비해 전류를 더 세밀하게 조절할 수 있어 고성능·저전력 반도체 설계에 용이하다.

이후 삼성전자는 고객 요구에 최적화된 PPA, 극대화된 전성비(단위 전력당 성능)를 제공하며, 차세대 파운드리 서비스 시장을 주도해 나가겠다는 계획이다.