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경제 IT

5나노 반도체 성큼…IBM·삼성·GF 공정개발

등록 2017-06-05 16:03수정 2017-06-05 16:36

손톱만한 크기에 300억개 트랜지스터 집적
스마트폰 배터리 지속시간 2∼3배 늘어나
IBM 리서치연합에서 개발에 성공한 5나노 트랜지스터 이미지. IBM제공
IBM 리서치연합에서 개발에 성공한 5나노 트랜지스터 이미지. IBM제공
아이비엠(IBM)이 삼성, 글로벌파운드리(GF)와 함께 업계 최초로 5나노미터칩 제조가 가능한 실리콘 나노시트 트랜지스터 생산공정 개발에 성공했다고 5일 밝혔다.

나노(㎚)는 10억분의 1m 단위로 반도체의 회로를 그리는 선폭을 말한다. 나노가 작아질수록 같은 면적에 더 많은 회로를 넣을 수 있어 반도체 성능은 물론 원가경쟁력이 좋아져 반도체 업계는 기술 개발에 사활을 걸고 있다. 아이비엠은 이번 5나노 연구개발로 손톱만한 칩에 300억개의 트랜지스터를 집적할 수 있는 수준에 이르렀다고 밝혔다. 200억개의 트랜지스터를 집적할 수 있는 7나노 테스트 노드칩 개발 뒤 2년도 안돼 빠르게 개발에 성공했다고 업체는 설명했다.

아이비엠은 5나노 기술을 사용하면, 최신 10나노 칩과 비교했을때 동일한 전력 소모때 성능이 40% 향상되고, 동일한 성능에서는 전력소모량이 75% 감소한다고 설명했다. 전력 효율성 개선으로 스마트폰 등의 배터리 지속시간은 현재 사용 기기들과 견줘 최대 2∼3배 늘어나게 된다. 현재 시장에서는 10나노 반도체가 양산되고 있으며 7나노 반도체 양산 시설을 구축하기 위해 삼성전자와 티에스엠시(TSMC) 등이 기술 경쟁을 벌이고 있다.

아이비엠 연구 연합팀은 기존의 핀펫(FinFET) 아키텍처 대신 실리콘 나노시트 스택(여러 개의 나노층을 쌓은 것)을 사용한 트랜지스터 디바이스 구조로 5나노 제조 생산공정 개발에 성공했다. 핀펫 구조는 기존 평면(2D) 구조의 한계를 극복하기 위해 도입된 입체(3D) 구조의 공정 기술로, 구조가 물고기 지느러미(fin)와 비슷해 이런 이름이 붙었다.

이완 기자 wani@hani.co.kr

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