삼성전자 3나노 파운드리 초도 양산 시작이라는데,,,이게 뭔말인지 말해줄게
삼성전자가 세계최초 Gate-All-Around(GAA) 기술 적용시킨 3나노 파운드리 공정 초도 양산 시작했다고 밝혔다.
3나노 공정은 반도체 공정관련해서 좀 관심있는 사람은 다 알겠지만
반도체 제조 공정중에선 가장 최신기술이다.
GAA라는게 차세대 트렌지스터 구조인데,
그걸 적용시킨 파운드리 공정을 하는 업체는 삼성전자가 유일한건 팩트.
삼성전자가 3나노 공정 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체 초도생산을 한건데
이어서 모바일 SoC 쪽으로도 영역을 넓힐 예정이라 밝혔다.
삼성전자 파운드리 사업부장 최시영 사장이 말하기를
삼성전자는 파운드리 업계 최초
하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate), 핀펫, EUV 등 신기술을 선제적으로 도입해
빠르게 성장해왔으며
이번 MBCFET GAA 기술 적용된
3나노 공정 파운드리 서비스 또한 세계 최초 제공이 가능하게 되었다 라고 했다.
핀펫 구조는 채널 3개를 감싸는 반면
GAA 기술은 게이트 면적이 넓어지면서 4개의 게이트를 둘러싸는 기술이다.
뭐 그런건 솔직히 알아봤자 먼소린가 할 수 있다 싶다.
그냥 결론만 말하면
3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정이랑 비교해볼때
45%의 전력 절감
23% 성능향상
16% 면적 축소를 이뤄냈고
GAA 2세대 공정은
50% 전력 절감
30% 성능향상
35% 면적 축소를 일궈냈다.
양산도 양산이긴한데
사실 수율이 너무 중요하다.
삼성전자의 경우 파운드리가 개인적으로 많이 약하다고 생각하고 있었는데
이번 삼성전자의 파운드리 계열로의 공격적인 투자가
뭔가 기존과 다른 결과를 도출해낼 수 있을까에 대해 기대를 건다.
그나저나 반도체공정이니 뭐니
요즘 반도체의 시대니 뭐니
반도체 ETF SOXL이 좋니뭐니 말이 많은데
솔직히 전력절감이니 성능향상이니 면적 축소니
좋다,,,
근데 좀 반도체 전반적인 상황을 알아 듣게 써봐라 할 수 있다.
그래서 좀더 쉽게 직관적으로
반도체 전쟁이라 할 수 있는 요즘 근황과 삼성의 3나노 공정 양산이 어떤 의미를 가지는지
써보겠다.
언제나 기술 경쟁하면 나오는 나라가 있다.
바로 중국.
중국의 가장 큰 약점 중 하나는 바로 반도체다.
1년 반도체 소비량이 160조원이나 되는 어마무시한 중국인데
중국놈들의 반도체 자급율은 6%다
그럼 94%나 해외에서 수입해오는데
이걸 삼성이나 많이들 아는 TSMC이런곳에서 수입해오는 거다.
시진핑이 반도체에 1.4조달러를 투자하겠다고 밝히면서
25년에는 반도체로 미국을 추월할 예정이다!
반도체 자급율을 70%까지 올리겠다 라고 선언했다.
근데 이걸 실현시킬려면?
EUV(Extreme Ultra Violet)이라는 기계다.
어? 어디서 많이 들어본것 같다?
그렇다 ASML에서 특허를 가지고 있고
ASML만 만들어내는 그 기계다.
(이걸 이유로 정말 수많은 유튜버들이 펌핑을 했었다)
아무튼,
반도체를 만든다면
웨이퍼 ㅡ 산화 ㅡ 노광 ㅡ 패키징 등
8단계를 지나는데 여기서 가장 중요하다고 여겨지는게 바로
노광 공정.
노광공정은 웨이퍼 위에 빛으로 반도체의 회로를 새기는 작업인데
사실상 설계도를 새겨넣는거고
그냥 이과정이 끝나면 얘가 반도체입니다~할 수 있다.
무튼 이 노광공정이 반도체 생산 시간 전체의 60%를 차지하고 있고
비용도 35%나 차지한다.
그만큼 중요한 공정이고 핵심 공정인데
여기에 EUV가 사용되는거다.
이런거보면
ASML 참 대단한 회사다 싶은건 맞다.
참고로 ASML은
1년에 50대 정도 EUV 기계를 만들어낸다.
다시 본론으로 돌아가서
EUV 장비를 사는 회사는 대만의 TSMC
대한민국의 삼성전자와 SK하이닉스(와우)
그리고 미국의 인텔
총 4곳에 EUV를 제공하고 있다.
(그렇게 수많은 업체에서 EUV를 쓰는게 아닌건 사람들이 잘 몰랐을거다)
근데 중국 SMIC 라는 회사가 18년 5월에 EUV를 1대 주문하고
19년 1월에 기기를 받기로 계약한다.
허나 기기를 받기 1달전
18년 12월 1일
ASML 주주면 한번씩 들었을법한
Prodrive 공장에서 원인불명의 화재가 발생하는데
여기서 불타버린게 바로
중국 SMIC에 주기로 했던 EUV 노광기다.
ASML은 공장 화재 사건이 터진 이후
중국에 EUV 기기를 앞으로 제공안할거고
기존 계약으로 납품하기로 했던 EUV 마저도 납품하지 않겠다고 갑자기 태도를 바꿔버린다.
(트...트럼프.....자네의 입김인가?)
이후 바이든이 취임하면서
ASML의 기술은 미국의 기여도가 높은 기술이라고 간주되어
ASML이 만드는 EUV 노광장비가 수출하려면 미국의 동의가 필요하게된다.
그 결과 중국은 본인들이 말하는 점유율 70%를 달성하기 위해
핵심적으로 필요한 EUV 노광장비를 제대로 확보하지 못하고 있는 상황이다.
(21년 말까지 한대도 구매 못했다)
여기까지 중국의 상황이고
그럼 미국은?
과거 한때 외계인 고문하고 있는거 아니냐란 소리 들을 정도로 고도의 기술을 가지고 있었지만
인텔(intel) CPU패왕시절에서 현재 주가바닥까지(인텔11세대?)
이제 컴퓨터 CPU는 딱 2회사로 갈라진다. 인텔 아니면 AMD라이젠. 곧 인텔 11세대가 나올예정인데 AMD 라이젠 4세대(5천번대)는 절대 못이길것으로 많은 전문가들이 예측하고 있고 인텔 12세대 정도
2itooit.tistory.com
CEO하나 잘못 앉혀서 다 말아먹고
10나노 장인 소리나 듣는 인텔이 미국에 있다.
똑같은 10나노 공정이라도 삼성이나 TSMC보다 훨씬 효율 좋게 뽑아내는
진짜 10나노 장인인 인텔이지만
얘네가 7나도 공정으로 진입하는데 실패하는 바람에
삼성과 TSMC에 점유율을 모두 뺏겨버린 상황이다.
그외 반도체 후발주자로는 UMC나 위에 나온 SMIC 정도인데
해봤자 22나노나 12나노 이러는 상황이라
7나노 4나노 3나노 이러는 TSMC, 삼성전자나 10나노 인텔에는 견줄 상황이 못된다.
무튼, 과거 삼성전자는 그렇게 TSMC와 경쟁하는 상황속에서
7나노 공정에 돌입했었으나
수율이 문제였다....
수율...
위에서 말했듯이 3나노 양산 시작했다!!! 했지만
이게 수율이 좋아야하는데 수율에 대해선 절대 함구하는 내용이라
쉽사리 알려지지 않는다.
수율좋다고 구라칠 수도 없는 노릇이고....
당시 7나노 공정을 도입했을 당시
삼성전자는 기존 DUV 설비가 아닌 새로운 기술인 EUV로 만들어냈다고
많은 홍보를 했지만
새로운 공정이 말썽을 부려서 그런거였다.
아무튼, 7나노가 주류를 이루던 시절 삼성전자는 수율이 안나오다보니
고객이었던 애플이나 퀄컴을 놓치고
엔비디아까지 놓쳐버렸다.
이때부터 삼성전자 주가가 꼬꾸라지기 시작했다고
나는 생각한다.
무튼 나노 공정이 지속적으로 작아지다 보니
(22나노 12나노 7나노 4나노 3나노 ...)
너무 얇아져서 전자가 원하는대로 컨트롤이 안되는 상황에
핀펫(FinFET)공정이 나왔었다.
핀펫 공정은 현재 MBCFET GAA기술이 나오기전 최고의 공정이었다.
10나노 효율을 7나노 효율처럼 뽑아낼 정도로.
여기서 이제 새로운 기술 MBCFET 기술이 나온거다.
위에서 말한 GAA기술말이다.
위에서 말했었지만 다시 말하자면
핀펫이 게이트 채널의 3면을 둘러싸는데
GAA는 4면을 감싸면서 면적도 넓어진다.
즉, 더 안정적이고 성능과 전력 효율이 올라간단 소리.
이 MBCFET GAA 기술 특허는?
삼성전자가 가지고 있다.
TSMC는 기존 주류를 잡고 있던 핀펫 공정으로 3나노 공정에 진입했고
삼성전자는 MBCFET GAA 기술로 3나노 공정에 돌입했다.
그리고 이번에 삼성전자가 3나노 공정으로 양산에 시작했단 뉴스가 나온거다.
그럼 앞으로 뭐가 이슈가 될까?
TSMC의 기존 핀펫 공정으로 만들어낸 3나노가
MBCFET GAA 기술로 만들어낸 삼성전자의 3나노보다 성능이나 효율이 좋을까?
수율은 어떻게 나올까? 등이
이슈가 될 것이다.
삼성전자가 7나노 공정에서 TSMC에 모든 고객을 다 뺏겨버리고 지금 허우적 거리는 것처럼
언제든지 TSMC 고객들을 삼성전자가 다 뺏어오면서
다시금 과거의 삼성전자의 명성을 되찾을 것인가는
두고봐야한다.
그래서 오늘 공개된 삼성전자가 세계 최초 3나노 파운드리 양산한다는 소리가
과거의 명성을 되찾기 위한 삼성전자의 몸부림이 시작되었다
라고 해석되어진다 할 수 있겠다.
굉장히 의미가 있는 뉴스다.
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