삼성전자, 차세대 ‘8㎚ RF 공정 기술’ 개발

[테크월드뉴스=서유덕 기자] 삼성전자가 차세대 8나노(㎚) 무선주파수(RF) 공정 기술을 개발, 5G 이동통신용 반도체 파운드리 서비스를 강화한다고 9일 밝혔다.

RF 칩은 모뎀 칩에서 나오는 디지털 신호를 아날로그로 변환해 우리가 사용할 수 있는 무선 주파수로 바꿔주고, 반대로 모뎀 칩으로 신호를 전송하기도 하는 무선 주파수 송수신 반도체다. 주파수 대역을 바꾸고 디지털-아날로그 신호를 변환하는 로직 회로 영역과 주파수 수신·증폭 역할을 하는 아날로그 회로 영역으로 구성된다.

반도체 공정이 미세화될수록 로직 영역의 성능은 향상되지만, 아날로그 영역에서는 좁은 선폭으로 인해 저항이 증가하고 수신 주파수의 증폭 성능 저하, 소비전력 증가 등이 발생한다.

삼성전자는 8㎚ RF 파운드리로 멀티 채널·안테나를 지원하는 5G 통신용 RF 칩을 원칩 솔루션으로 제공해 FR1(Sub-6㎓)부터 FR2(24㎓ 이상, ㎜Wave)까지 5G 통신 반도체 시장을 공략할 계획이다. 2015년 28㎚ 12인치 RF 공정 파운드리 서비스를 시작한 후, 2017년에는 14㎚ 공정을 개발했으며, 이제 8㎚ 수준까지 RF 파운드리 미세 공정 기술력을 끌어올리게 됐다.

삼성전자는 2017년부터 지금까지 5억 개 이상의 모바일 RF 칩을 출하했다. 이번에 개발한 8㎚ RF 공정을 적용하면 14㎚ 공정 대비 RF 칩 면적과 전력 효율을 약 35% 줄이고 향상할 수 있다.

아울러, 삼성전자는 적은 전력을 사용하면서도 신호를 크게 증폭할 수 있는 RF 전용 반도체 소자 ‘RFeFET(RF extremeFET)’를 개발해 8나노 RF 공정에 적용했다. 특히, RFeFET의 전자가 흐르는 통로인 채널(Channel) 주변부에 특정 소재를 적용하고, 물리적인 자극을 통해 전자 이동 특성을 높였다. 이로써 RF 칩의 전체 트랜지스터의 수와 소비전력, 아날로그 회로의 면적을 줄일 수 있다.

이형진 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실 마스터는 “8㎚ 기반 RF 파운드리는 소형·저전력·고품질 통신의 장점을 갖춰 고객들에게 최적의 솔루션을 제공할 것”이라며, “RF 파운드리 경쟁력을 바탕으로 5G 등 차세대 무선통신 시장에 대응해 나갈 것”이라고 말했다.