인더뉴스 이승재 기자ㅣ삼성전자가 차세대 ‘8 나노 RF(Radio Frequency) 공정 기술’을 개발하고 5G 이동통신용 반도체 파운드리 서비스를 강화했습니다.
삼성전자(대표 김기남·김현석·고동진)는 ‘8 나노 RF 파운드리’로 멀티 채널·멀티 안테나를 지원하는 5G 통신용 RF 칩을 원칩 솔루션으로 제공해 서브 6GHz부터 밀리미터파(mmWave)까지 5G 통신 반도체 시장을 적극 공략할 계획이라고 9일 밝혔습니다.
삼성전자는 2015년 ‘28 나노 12인치 RF 공정 파운드리’ 서비스를 시작한 후, 2017년 업계 최초 본격 양산을 시작한 14 나노를 포함해 8 나노까지 RF 파운드리 솔루션을 확대했습니다.
RF 칩은 모뎀칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 변환해 우리가 사용할 수 있는 무선 주파수로 바꿔줍니다. 반대로 모뎀칩으로 전송하기도 하는 무선 주파수 송수신 반도체로 변환되기도 합니다.
주파수 대역 변경과 디지털·아날로그 신호 변환을 하는 로직 회로 영역과 주파수 수신과 증폭 등의 역할을 하는 아날로그 회로 영역으로 구성됩니다.
삼성전자는 2017년부터 지금까지 고급 스마트폰을 중심으로 5억 개 이상의 모바일 RF 칩을 출하했습니다. 삼성전자 8 나노 RF 공정은 이전 14 나노 공정 대비 RF 칩 면적을 약 35% 줄일 수 있으며, 전력 효율도 약 35% 향상됩니다.
반도체 공정이 작아질수록 로직 영역의 성능은 향상되지만, 아날로그 영역에서는 좁은 선폭으로 인해 저항이 증가하고 수신 주파수의 증폭 성능 저하·소비전력 증가하는 등 문제가 발생합니다.
삼성전자는 적은 전력을 사용하면서도 신호를 크게 증폭할 수 있는 RF 전용 반도체 소자 ‘RFeFET™(RF extremeFET)’를 개발해 8 나노 RF 공정에 적용했습니다.
특히 삼성전자는 RFeFET™의 전자가 흐르는 통로인 채널(Channel) 주변부에 특정 소재를 적용하고 물리적인 자극을 통해 전자 이동 특성을 높였습니다.
RFeFET™의 성능이 크게 향상돼, RF 칩의 전체 트랜지스터의 수가 줄어들어 소비전력을 줄일 수 있고 아날로그 회로의 면적 또한 줄일 수 있었습니다.
이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 “공정 미세화와 RF 성능 향상을 동시에 구현한 삼성전자 8나노 기반 RF 파운드리는 소형·저전력·고품질 통신의 장점을 갖춰 고객들에게 최적의 솔루션을 제공할 것”이라고 말했습니다.
이어 “삼성전자는 최첨단 RF 파운드리 경쟁력을 바탕으로 5G를 비롯한 차세대 무선통신 시장을 적극 대응해 나갈 예정”이라고 덧붙였습니다.
한편, 삼성전자는 초미세 공정 기술력·안정적인 양산 체제·파운드리 생태계 확대 등을 통해 2030년까지 시스템 반도체 분야에서도 글로벌 1위를 목표로 한 ‘반도체 비전 2030’ 달성에 박차를 가할 계획입니다.
