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삼성전자, 면적 35% 줄이고 전력효율 35% 높인 첨단 반도체 선보여

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삼성전자, 면적 35% 줄이고 전력효율 35% 높인 첨단 반도체 선보여

차세대 8나노 RF 공정 개발…"5G용 파운드리 강화"

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삼성전자가 최근 8나노 RF 미세공정 기술 개발에 성공하고 멀티채널, 멀티 안테나를 지원하는 5G 통신용 RF 칩 생산에 들어간다. 사진=삼성전자
삼성전자가 소형·저전력·고품질을 갖춘 차세대 8나노미터(nm) RF(Radio Frequency) 미세공정 기술 개발에 성공했다. 이를 통해 5세대 이동통신(5G) 반도체 파운드리(위탁 생산) 서비스를 강화한다.

삼성전자는 최근 8나노 RF 미세공정 기술 개발에 성공하고 멀티채널, 멀티 안테나를 지원하는 5G 통신용 RF 칩 생산에 들어간다고 9일 밝혔다. 이번 8나노 공정은 5G의 서브 6GHz(기가헤르츠)부터 밀리미터파(mmWave)까지 모두 지원하는 기술이다.

8나노 RF칩 공정개발...칩면적 35% 줄이고 전력효율 35% 높여

삼성전자는 2015년 28나노 12인치 RF 공정 파운드리 서비스를 시작한 후 2017년 업계 최초 본격 양산을 시작한 14나노를 포함해 8나노까지 RF 파운드리 솔루션을 확대했다.

RF 칩은 모뎀칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 바꿔 우리가 사용할 수 있는 무선 주파수로 바꿔준다.

또한 모뎀칩으로 전송하기도 하는 무선 주파수 송수신 반도체다.
주파수 대역 변경과 디지털-아날로그 신호 변환을 하는 로직 회로 영역과 주파수 수신, 증폭 역할을 하는 아날로그 회로 영역으로 이뤄졌다.

삼성전자는 2017년부터 지금까지 프리미엄 스마트폰을 중심으로 5억 개 이상 모바일 RF 칩을 출하하며 시장을 이끌어 왔다.

삼성전자 8나노 RF 공정은 이전 14나노 공정 대비 RF 칩 면적을 약 35% 줄일 수 있으며 전력 효율도 약 35% 향상한다.

반도체 공정이 미세화될수록 로직 영역 성능은 향상되지만 아날로그 영역에서는 좁은 선폭으로 저항이 증가하고 수신 주파수의 증폭 성능 저하, 소비전력 증가 등이 발생한다.

전용소자 개발 채널성능 극대화

삼성전자는 적은 전력을 사용하면서도 신호를 크게 증폭할 수 있는 RF 전용 반도체 소자 'RFeFET™(RF extremeFET)'를 개발해 8나노 RF 공정에 적용했다.

특히 삼성전자는 RFeFET™의 전자가 흐르는 통로인 채널(Channel) 주변부에 특정 소재를 적용하고 물리적인 자극을 통해 전자 이동 특성을 극대화했다. RFeFET™ 성능이 크게 향상돼 RF 칩의 전체 트랜지스터 수가 줄어 소비전력을 줄일 수 있고 아날로그 회로 면적도 줄일 수 있다.

이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 “공정 미세화와 RF 성능 향상을 모두 갖춘 삼성전자 8나노 기반 RF 파운드리는 소형·저전력·고품질 통신 장점을 갖춰 고객에게 최적의 솔루션을 제공할 것”이라며 “삼성전자는 최첨단 RF 파운드리 경쟁력을 바탕으로 5G를 비롯한 차세대 무선통신 시장에 대응해 나갈 것”이라고 말했다.


한현주 글로벌이코노믹 기자 kamsa0912@g-enews.com