삼성전자가 '3나노미터(㎚, 10억 분의 1m) 반도체' 양산에 돌입한다. 3나노 공정이 적용된 반도체를 만들어 제품으로 공급하는 건 삼성이 최초다.
30일 업계에 다르면 삼성전자는 이날부터 3나노 반도체를 양산한다. 1nm는 머리카락 굵기 10만분의 1에 불과하다. '3나노' 공정은 반도체 회로 선폭을 머리카락 굵기의 10만 분의 3으로 좁힌 셈이다.
반도체는 회로 간격이 미세할수록 성능이 높아지고 전력소비가 줄어든다. 웨이퍼(반도체 원판)에서 나오는 칩 숫자가 증가해 생산 효율성도 개선된다.
3나노 공정으로 제작된 반도체는 5나노 대비 칩 면적은 35% 줄이면서, 성능과 배터리 효율은 각각 15%와 30% 올릴 수 있는 것으로 알려져 있다.
삼성전자는 3나노 반도체 양산을 세계 반도체 위탁생산(파운드리) 1위 TSMC보다 먼저 시작한다. TSMC는 하반기에 3나노 공정을 시작할 예정이다.
3나노 제품은 앞서 전 세계의 주목을 받기도 했다. 지난달 20일 조 바이든 미국 대통령이 윤석열 대통령과 삼성전자 평택캠퍼스를 찾았을 때 삼성이 내놓은 게 바로 3나노 반도체 웨이퍼다. 양국 정상은 3나노 공정 웨이퍼 시제품에 서명했다.
삼성전자는 3나노부터 게이트 올 어라운드(GAA) 기술을 적용한다. TSMC가 3나노엔 기존 핀펫 기술을, 2나노부터 GAA를 활용한다고 발표한 것과 차별화된다.
반도체의 구성을 이루는 트랜지스터는 전류가 흐르는 채널과 채널을 제어하는 게이트로 구분되는데, GAA는 채널의 4면을 게이트가 둘러싸고 있다. 트랜지스터는 게이트와 채널의 접촉면이 많을수록 전류 흐름을 세밀하게 제어할 수 있다.
이에 따라 GAA는 반도체의 전류 흐름을 세밀하게 제어하는 등 채널 조정 능력이 높아지는 효과를 볼 수 있다. 게이트와 채널이 3면에서 맞닿아 있는 기존 핀펫 구조보다 GAA가 전력효율을 높일 수 있는 셈이다.
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