삼성전자, 차세대 8나노 반도체 공정 개발…5G 파운드리 선도

김형규 기자 / 기사승인 : 2021-06-09 14:28:16
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서브6GHz에서 밀리미터파까지 본격 공략
14나노 공정 대비 칩 전력 효율 35% 증가, 면적 35% 감소

삼성전자가 소형·저전력·고품질을 갖춘 차세대 8나노미터 RF 미세공정 기술 개발에 성공했다.

삼성전자는 8나노(nm) RF(Radio Frequency) 미세공정 기술 개발에 성공하고, 멀티채널, 멀티 안테나를 지원하는 5G 통신용 RF 칩 생산 준비에 들어간다고 9일 밝혔다.
 

▲ 화성캠퍼스 파운드리 [사진=삼성전자 제공]

 

이번 8나노 공정은 5G 이동통신의 서브 6GHz(기가헤르츠)부터 밀리미터파(mmWave)까지 모두 지원하는 기술이다. 삼성전자는 이번 8나노 RF 공정에서 이전 공정에 비해 RF 칩의 면적을 35%가량 줄이고, 전력 효율도 35%가량 높였다.

RF 칩은 모뎀칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 변환해 무선 주파수로 바꿔주고, 반대로 모뎀칩으로 전송하기도 하는 무선 주파수 송수신 반도체다.

주파수 대역 변경과 디지털‧아날로그 신호 변환을 하는 ‘로직 회로 영역’과 주파수 수신, 증폭 등의 역할을 하는 ‘아날로그 회로 영역’으로 이뤄져 있다.

반도체 공정은 미세화할수록 로직 영역의 성능이 향상되지만, 아날로그 영역에서는 좁은 선폭으로 인해 저항이 증가하고 수신 주파수의 증폭 성능이 떨어져 소비전력이 늘어나는 문제가 발생한다.

삼성전자는 이를 해결하기 위해 적은 전력으로도 신호를 크게 증폭할 수 있는 RF 전용 반도체 소자 'RFeFET™(RF extremeFET)'를 개발해 이번 8나노 RF 공정에 사용했다.

RFeFET™의 전자가 흐르는 통로인 채널(Channel) 주변부에 특정 소재를 적용하고, 물리적인 자극을 통해 전자 이동 특성을 극대화했다.

이를 통해 RFeFET™의 성능이 크게 향상돼 RF 칩의 전체 트랜지스터의 수가 줄어들고 소비전력과 아날로그 회로의 면적도 줄일 수 있다는 게 회사 측 설명이다.
 

▲ [삼성전자 제공]

 

삼성전자는 이번 8나노 기술을 통해 5G 통신 반도체 시장을 주도해나갈 것으로 전망했다.

파운드리 업계에서 RF 미세공정은 삼성전자와 대만 TSMC, 미국 글로벌 파운드리 등이 경쟁하고 있다.

삼성전자는 지난 2015년 28나노 12인치 RF 공정 파운드리 서비스를 시작한 뒤 2017년 업계 최초로 14나노 제품 양산에 성공했으며, 2017년부터 프리미엄 스마트폰을 중심으로 5억 개 이상의 모바일 RF 칩을 출하하며 시장 리더십을 유지하고 있다.

이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 "이번 8나노 기반의 RF 파운드리는 공정 미세화와 함께 소형·저전력·고품질 통신의 장점을 모두 갖췄다"며 "최첨단 RF 파운드리 경쟁력을 바탕으로 5G를 비롯한 차세대 무선통신 시장에 적극 대응해 나갈 것"이라고 말했다.

 

[메가경제=김형규 기자]  

 

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