TSMC "3나노 양산, 4분기 말로 연기…장비 수급 이슈 있어"

삼성전자는 지난 6월 양산 개시, 기술력 사례로 평가

TSMC는 지난해 2분기 콘퍼런스콜에서도 "3나노 공정에 기술적 어려움이 있다"며 기존 5나노에 비해 3~4개월 지연되고 있다"고 밝혔다. 하지만 다시 일정이 늦춰지며 3나노 공정의 어려움이 주목받고 있다.




이런 가운데 삼성전자의 세계 최초 3나노 양산 성공이 다시 한번 업계의 주목을 받고 있다.


삼성전자는 세계 파운드리 업계 1위 TSMC보다 앞서, 지난 6월30일 3나노 파운드리 공정을 활용한 제품 양산을 공식 발표했다. 삼성전자는 이어 지난 7월25일 첫 제품을 출하했다.

특히 삼성전자 3나노는 세계 최초로 'GAA(게이트-올-어라운드)' 기술이 적용됐다. 이 기술은 초미세 공정의 가장 큰 난관으로 여겨지는 전력 효율 저하 문제를 극복하기 위해 도입한 신기술이다.

반도체 칩의 크기가 작아질수록 반도체 내 전류 흐름을 위해 스위치를 켜고 끄는 트랜지스터도 함께 작아지는데, 그 결과 전류의 흐름을 제어하는 데 어려움이 커졌다. 그만큼 장치의 사용 전력을 효율적으로 사용하지 못한다는 뜻이다.

GAA는 트랜지스터에서 전류 흐름을 제어하는 '게이트'와 전류가 흐르는 '채널'이 닿는 면적을 넓혀 전력 효율성을 한결 높일 수 있다. 기존에 TSMC 등이 써왔던 '핀펫' 기술은 게이트와 채널이 '위-좌-우' 3개 면에서 만나 전력 효율성이 상대적으로 떨어진다는 평이다.




반면 GAA는 채널 아랫면까지 포함해 전면이 게이트와 맞닿는다. 이렇게 맞닿는 실질적인 면적이 늘어나다보니 충분한 양의 전력이 흐르게 된다. 삼성전자 3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정과 비교해 전력 45% 절감, 성능 23% 향상, 면적 16% 축소를 실현시켰다.



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반도체 기술은 삼성이 압도적이네