삼성, 차세대 8나노 RF공정 개발…"5G 파운드리 강화 전망"

삼성전자 화성캠퍼스 파운드리 [사진=삼성전자 제공]

삼성전자가 소형·저전력·고품질을 갖춘 차세대 8나노미터(nm) RF(Radio Frequency) 미세공정 기술 개발에 성공했다. 이를 통해 5G 이동통신용 반도체 파운드리(위탁 생산) 서비스가 강화될 것으로 전망된다.

삼성전자는 최근 8나노 RF 미세공정 기술 개발에 성공하고 멀티채널, 멀티 안테나를 지원하는 5G 통신용 RF 칩 생산에 들어간다고 9일 밝혔다. 이번 8나노 공정은 5G 이동통신의 서브 6GHz(기가헤르츠)부터 밀리미터파(mmWave)까지 모두 지원하는 기술이다.

삼성전자는 8나노 RF 공정에서 종전 14나노 공정에 비해 RF 칩 면적을 35%가량 줄이고 전력 효율도 35%가량 높였다. RF 칩은 모뎀칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 변환해 무선 주파수로 바꿔주고 반대로 모뎀칩으로 전송하기도 하는 무선 주파수 송수신 반도체를 말한다.

이 반도체는 주파수 대역 변경과 디지털-아날로그 신호 변환을 하는 로직 회로 영역 및 주파수 수신, 증폭 등의 역할을 하는 아날로그 회로 영역으로 구성된다.

반도체 공정은 미세화할수록 로직 영역 성능이 향상되지만 아날로그 영역에선 좁은 선폭으로 인해 저항이 증가하고 수신 주파수의 증폭 성능이 떨어져 소비전력이 늘어나는 한계가 있었다.

이 때문에 삼성전자는 적은 전력을 사용하면서도 신호를 크게 증폭할 수 있는 RF 전용 반도체 소자 'RFeFET(RF extremeFET)'를 개발해 이번 8나노 RF 공정에 적용했다.

특히 삼성전자는 RFeFET의 전자가 흐르는 통로인 채널(Channel) 주변부에 특정 소재를 적용하고 물리적인 자극을 통해 전자 이동 특성을 극대화했다. RFeFET 성능 향상으로 RF 칩의 전체 트랜지스터 수가 줄어 소비전력을 절감하고 아날로그 회로 면적 또한 줄었다는 설명이다.

이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 "이번 8나노 기반의 RF 파운드리는 공정 미세화와 함께 소형·저전력·고품질 통신의 장점을 모두 갖췄다"며 "최첨단 RF 파운드리 경쟁력을 바탕으로 5G를 비롯한 차세대 무선통신 시장에 적극 대응해나갈 것"이라고 말했다.

삼성전자, 차세대 8나노 RF 공정 기술 개발 [자료=삼성전자 제공]

강경주 한경닷컴 기자 qurasoha@hankyung.com