삼성전자, 14나노 eMRAM 개발 완료…"8나노도 마무리 단계"

eMRAM, 2027년까지 5나노 공정으로 미세화 지속

"자동차, 고성능컴퓨팅, AI 등에서 내장형 MRAM에 대한 필요성이 점점 더 높아지고 있다. 이에 삼성전자도 14나노미터(nm) 공정 개발을 완료했고, 8나노 공정도 거의 완료가 된 상태다."

정기태 삼성전자 부사장은 30일 양재 엘타워에서 열린 'AI-PIM 반도체 워크샵'에서 회사의 파운드리 개발 현황에 대해 이같이 밝혔다.

정기태 삼성전자 부사장이 AI-PIM 반도체 워크샵에서 발표를 진행하는 모습(사진=장경윤 기자)

이날 정 부사장은 "파운드리 기술은 트랜지스터 구조 진화나 새로운 소자, 물질을 적용하는 방식으로 발전해왔다"며 "삼성전자도 지난 2022년 첫 GAA(게이트-올-어라운드) 공정 양산을 시작했고, 2세대 공정이 올해 말 나올 예정"이라고 설명했다.

GAA는 반도체를 구성하는 트랜지스터에서 전류가 흐르는 채널 4개면을 모두 감싸는 기술이다. 기존 3개면을 감싸는 핀펫(FinFET) 구조 대비 데이터 처리 속도, 전력 효율성 등을 높일 수 있다. 삼성전자는 GAA 기술을 최선단 공정인 3나노에 세계 최초로 적용했다.

또한 삼성전자는 매그네틱 기반의 eMRAM(embedded Magnetic Random Access Memory)에 주목하고 있다.

정 부사장은 "보안에 대한 중요성이 높아지면서, 시스템반도체에도 내부에서 데이터를 저장하고 처리하는 임베디드 메모리의 필요성이 점차 높아지고 있다"며 "삼성전자도 플래시와 매그네틱(Magnetic) 두 분야를 개발하고 있다"고 밝혔다.

MARM은 낸드와 같이 전원을 꺼도 데이터가 유지되는 동시에, 낸드 대비 데이터 쓰기 속도가 약 1천배 빠르고 전력 소모가 낮다는 장점이 있다. 특히 미래 자동차 산업에서 수요가 증가할 것으로 전망된다.

삼성전자는 지난 2019년부터 28나노미터 공정 기반의 eMRAM을 양산해, 스마트워치용으로 공급하고 있다. 향후에는 2027년까지 14나노, 8나노, 5나노로 공정 미세화를 지속 추진할 계획이다.

정 부사장은 "14나노 공정은 개발 완료됐고, 8나노도 거의 완료가 된 상태"라며 "이를 기반으로 5나노까지 계속 기술 개발을 진행해나갈 것"이라고 설명했다.

앞서 삼성전자는 올해 완료를 목표로 AEC-Q100(자동차 안전 규격) 그레이드(Grade) 1에 맞춰 핀펫(FinFET) 공정 기반 14나노 eMRAM을 개발하겠다고 밝힌 바 있다. 이를 고려하면 해당 로드맵을 순탄하게 진행 중인 것으로 관측된다.

정 부사장은 "eMRAM의 주요 기술 개발 방향 중 하나는 온도에 대한 동작 신뢰성을 높이는 것"이라며 "첫 제품은 85도였으나, 현재 개발된 제품은 150~160도까지 대응이 가능해 자동차에도 들어갈 수 있는 정도가 됐다"고 덧붙였다.