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[반도체 기술] 미래의 먹거리인가? Gate All Around Transistor

Richaesthetic 2021. 9. 7. 06:30
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안녕하세요, 오늘은 삼성에서 차세대 반도체를 위해서 적극적으로 밀고 있는 GAA (Gate All Around)  공정에 대해서 한번 살펴보겠습니다. 

 

출처: 삼성전자 공식 웹페이지

 

GAA의 필요성에 대해 단적으로 표현해보겠습니다. 

 

여러분이 페라리 911을 샀는데 곳곳에 기름 누유가 있으면 용인하시겠습니까? 누유 때문에 최고속도가 120km로 제한된다고 하면 용인하시겠습니까? 자동차, 특히 고급 자동차이고 복잡한 기계구조를 가질수록 기본족인 부품의 연결이 견고해야 할 것입니다. 

자동차는 누유가 없어야 하고 반도체 칩은 누설 전류(leakage current)가 없어야 한다!

GAA는 트랜지스터로 이뤄진 모든 시스템 반도체에서의 회로 연결을 견고히 해주는 역할을 합니다. 

 

조금만 전문적으로 설명드리면 GAA 트랜지스터는 Gate가 전류채널을 완전히 감싸서 채널에 대한 Gate 지배력을 극대화한 구조입니다. 기존 1면 만을 감싸는 Planar 트랜지스터, 3면을 감싸는 FinFET에 이어 Nanowire나 Nanosheet을 이용하여 4면을 감싸는 GAA 트랜지스터가 등장한 것입니다. 이렇게 될 경우 3 나노 선폭의 미세한 게이트 길이에서도 누설 전류 (leakage)가 적도록하여 전기 신호를 더욱 완벽히 컨트롤할 수 있게 됩니다.

 

 

이러면 더욱 성능이 좋은 반도체 칩을 값싸게 공급할 수 있겠죠. 또한 더 적은 전력으로 전류를 컨트롤할 수 잇으니 전력 효율 측면에서도 좋습니다.

 즉, GAA 기술은

1. 더 많은 Chip을

2. 더 좋은 성능으로

3. 더 효율적으로 구동시킬 수 있다는 것입니다.

 삼성, TSMC, Intel이 눈독 들일 수밖에 없는 알짜 기술이긴 합니다. 공정 복잡도가 늘어나서 생기는 비용을 해결하는 기업이 GAA 시장에서 승리하고 3nm 이하의 선폭 경쟁에서 우위를 가져갈 것이라고 예측합니다. 

 

출처: https://www.e4ds.com/sub_view.asp?ch=2&t=0&idx=13277

 

 

 

 

보다 전문적인 지식을 확인하고 싶으시면 ↓↓↓↓↓

 

https://www.samsung.com/semiconductor/kr/sustainability/super-gap-technology-turns-the-world-green/

 

이산화탄소를 줄이는 초격차 공정 기술력 | 삼성 반도체

삼성 파운드리는 EUV 기반 공정으로 인공지능, 빅데이터, 자율주행, 사물인터넷 등을 위한 저전력 기술의 친환경 첨단 반도체 제품을 만들고 있습니다.

www.samsung.com

 

https://news.skhynix.co.kr/1805

 

미세화는 이제 끝이라고? 4차원 GAA가 뜬다

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