삼성전자가 통신과 파운드리, 두 사업 부문 역량을 높이기 위해 팔을 걷었다.

삼성전자는 8나노 수준의 RF(통신용 주파수) 공정기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 통신칩 및 파운드리 수요가 지속해서 증가하고 있는 가운데, 삼성전자는 5G 이동통신용 반도체 파운드리 서비스를 강화할 방침이다.

화성캠퍼스 삼성 파운드리 (출처: 삼성전자)

RF칩은 스마트폰에 필수로 탑재되는 부품이다. 모뎀칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 변환해 우리가 사용할 수 있도록 무선 주파수로 바꿔주거나, 반대로 타 기기에 전송하기 위해 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꿔 모뎀칩으로 전송하는 역할을 한다. 초고속 무선통신을 위해서는 필수적인 부품이다.

삼성전자는 지속해서 RF 공정 기술을 지속해서 향상시키고 있는 중이다. 삼성전자는 지난 2015년 28나노 12인치 RF 공정 파운드리 서비스를 제공했는데, 이후 2017년 업계 최초로 14나노 RF칩 양산을 시작했다. 이후 8나노까지 RF파운드리 역량을 올린 것이다. 관계자에 따르면, 8나노 RF 공정은 이전 14나노 공정에 비해 RF칩 면적을 약 35% 줄일 수 있으며, 전력 효율도 약 35% 향상됐다.

또한 미세화에 의한 문제도 해결했다. 보통 반도체 공정이 미세화되면 회로 자체의 성능은 향상되지만 선폭이 좁아지면서 저항이 증가하고, 이에 따라 수신 주파수의 증폭 성능이 저하되고, 소비잔력 등의 문제가 발생한다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 삼성전자는 RFeFET(RF extremeFET) 기술을 개발해 이번 8나노 RF 공정에 적용했다. RFeFET는 적은 전력을 사용하면서 신호를 크게 증폭하는 역할을 한다.

이에 더해 삼성전자는 RFeFET의 전자가 흐르는 통로 채널(Channel) 주변부에 자체 개발한 소재를 적용해 물리적인 자극을 주고, 전자 이동의 특성을 극대화했다. 다만, 소재 종류에 대해서는 “답변할 수 없다”고 말했다.

이 같은 기술을 적용해 삼성전자는 RF칩에 적용되는 트랜지스터 수를 줄였고, 이를 통해 소비전력과 아날로그 회로의 면적 또한 줄였다.

이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 “삼성전자의 8나노 RF 파운드리는 공정 미세화와 RF성능 향상을 동시에 구현한 제품으로, 소형·저전력·고품질 통신의 장점을 갖춰 고객들에게 최적의 솔루션을 제공할 것”이라며 “이를 바탕으로 5G를 비롯한 차세대 무선통신 시장을 적극 대응해 나갈 것”이라고 전했다.

삼성전자 관계자는 “초미세 공정 기술력, 안정적인 양산 체제, 파운드리 생태계 확대 등을 통해 ‘반도체 비전 2030’ 달성에 박차를 가할 계획”이라고 전했다.



한편, 반도체 업계에서는 통신칩 부족으로 인해 삼성전자 2분기 스마트폰 실적이 하락할 것이라는 추측이 제기된 바 있다. 반도체 시장 전문가에 따르면, 삼성전자가 사용하는 퀄컴 통신칩이 부족한 데다가, 삼성전자가 타사 주문량을 다수 받으면서 더욱 부족해졌다. 다만 반도체 가격이 지속적으로 상승하면서, 삼성전자의 실적 자체에는 큰 타격을 입지 않을 전망이다.

삼성전자가 차세대 8나노 RF 공정 기술을 개발했다. (출처: 삼성전자)

글. 바이라인네트워크
<배유미 기자> youme@byline.network