삼성전자, 2020년 4나노 파운드리 공정 상용화 계획

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김기남 삼성전자 반도체 총괄 사장이 24일(현지시간) 미국 산타클라라에서 개최된 삼성 파우드리 포럼에서 차세대 공정 기술 로드맵을 발표하고 있다.
김기남 삼성전자 반도체 총괄 사장이 24일(현지시간) 미국 산타클라라에서 개최된 삼성 파우드리 포럼에서 차세대 공정 기술 로드맵을 발표하고 있다.

삼성전자가 2020년 최첨단 4나노 시스템반도체 파운드리 공정을 도입하겠다는 기술 로드맵을 공개했다. 올해는 8나노, 2018년 7나노, 2019년 6나노·5나노 공정을 순차적으로 상용화한다. 중저가 칩 생산 기술로는 18나노 완전 공핍형 실리콘 온 인슐레이터(FD-SOI) 공정에 M램 메모리를 내장하고, 무선주파수(RF) 기능을 통합한 플랫폼을 완성할 계획이다. 이 플랫폼은 2020년 상용화된다.

삼성전자는 24일(현지시간) 미국 산타클라라에서 열린 '삼성 파운드리 포럼'에서 이 같은 로드맵을 밝혔다. 이번 포럼은 지난 12일 삼성전자 DS부문 조직개편에서 '파운드리사업부' 출범을 공식 선언한 이후 처음 열린 행사로 고객사와 파트너사 관계자 약 400명이 참석했다.

삼성전자는 올해 상용화하는 8나노 LPP(Low Power Plus)는 극자외선(EUV) 노광장비 도입 전 현재 이머전 노광장비로 구현할 수 있는 사실상 마지막 미세 공정이라고 소개했다. 내년 상용화를 계획 중인 7나노 LPP는 EUV 장비가 투입되는 최초의 로직 공정이 될 전망이다. 삼성전자는 네덜란드 장비업체 ASML과 협력해 기존 미세공정 한계를 극복할 것이라고 강조했다. 2019년 도입되는 6나노 LPP는 7나노 공정을 기반으로 집적도와 저전력 특성을 높인 공정이 될 전망이다. 6나노와 함께 2019년 상용화 될 예정인 5나노 LPP는 기존 핀펫(FinFET) 게이트 구조로 구현할 수 있는 마지막 단계의 미세 공정이 될 것으로 보인다.

2020년 상용화 목표로 잡은 4나노 LPP는 핀펫에서 한 단계 나아간 게이트 올 어라운드 펫(GAAFET:Gate All Around FET) 구조가 처음으로 적용된다. 삼성전자는 이 기술의 독자 명칭을 MBCFET(Multi Bridge Channel FET)이라고 정했다. 전류가 흐르는 게이트 통로를 기존 각형 핀펫 구조에서 원통형으로 바꾸는 것이 핵심이다. 핀펫은 3개 면에서 전류가 흘렀지만, GAA는 원통을 감싸는 모든 면으로 전류를 흘릴 수 있다. 전류가 흐르는 통로가 커지면 그 만큼 성능이 좋아진다. 선폭 축소가 비교적 용이한 것도 특징이다.

중저가 칩 생산 고객사를 위한 28나노 FD-SOI 공정도 소개됐다. FD-SOI는 웨이퍼 위에 산화막을 형성, 누설 전류를 획기적으로 줄이는 공정 기술이다. 삼성전자는 28 FD-SOI에 임베디드 M램 메모리와 무선주파수(RF) 기술을 통합한 플랫폼을 소개했다. 이 플랫품을 현재 양산 중이다. 2020년에는 이 플랫폼을 18나노 기반으로 확장시켜나가겠다는 계획을 밝혔다.

윤종식 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 “모든 기기가 연결되는 '초 연결 시대'에서 반도체의 역할도 커지고 있다”면서 “삼성전자는 광범위한 첨단 공정 로드맵을 보유한 파운드리 업체로 고객사와 적극적인 협력 관계를 구축해 최적의 맞춤형 솔루션을 제공하겠다”고 밝혔다.

삼성전자는 이번 미국 파운드리 포럼을 시작으로 국내와 타 지역에서도 이 행사를 계속 열 계획이다.

삼성전자, 2020년 4나노 파운드리 공정 상용화 계획


한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com