삼성전자에서 이번 3나노 반도체에 적용한 GAA 기술이 궁금합니다
언론에서 대대적으로 3나노 반도체 양산 및 GAA 기술 적용이라는
타이틀을 올리는데 기존의 FinFET 공정과 무엇이 차이나고
경쟁력은 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 과학전문가입니다.
반도체는 게이트라는 스위치 역할을 하는 구조가 굉장히 중요합니다.
일반적으로 학교에서 배우는 트랜지스터는 게이트가 한면만 채널에 닿아서 스위치로 역할을 합니다.
Finfet은 채널과 게이트가 3면에서 만나게 되고 gaa는 4면에서 채널과 게이트가 만나는 구조입니다. 동일 부피에서 채널과 게이트가 만나는 면적이 클수록 효율적이기에 gaa가 굉장한 기술입니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
GAA는 로직 반도체 업계에서 '핀펫(FinFET)' 다음 차세대로 꼽히는 기술을 말합니다.
현재의 메인스트림 기술인 핀펫이 윗면-앞면-뒷면 등 총 3면을 트랜지스터의 게이트로 쓰는 3차원이라면, GAA는 게이트의 아랫면까지 모두 쓰는 4차원 방식입니다.
업계에서는 14나노~5나노까지 핀펫 기술이 대체적으로 사용되고, 3나노부터 GAA 기술이 적용될 것으로 보고 있습니다.
반도체 회로를 구성하는 트랜지스터 소자의 Gate length를 줄이는 '미세화'는 그동안 업계의 지상 과제였습니다. (트랜지스터에서 게이트는 말 그대로 전류의 흐름을 조절하는 문 역할)
문의 폭을 줄일수록 전자의 이동량이 많아져 회로의 동작 속도가 빨라지죠.
그러나 gate length를 줄일수록 누설전류가 커지고 단채널 효과(Short Channel effect)가 나타나는 부작용이 늘 문제였습니다.
이를 극복하기 위해 개발된 기술이 3차원 핀펫 공정과 4차원 GAA 구조입니다.