์ผ์ฑ์ ์ยทTSMC, 2๋๋ ธ ๊ฒฝ์๋ ฅ ํ๋ณด ์ด๋ ฅ์
์ ๋ ฅ
์์
"3๋๋ ธ๋ณด๋ค 2๋๋ ธ ์์ ์ปค" ์์ฅ ์ฅ์ ๋์ TSMC ์ผ์ฑ์ ์, ๊ณ ๊ฐ์ฌ ํ๋ณดยท์ค๋น ์ ํ ๋ฑ์ ์๋ ์ผ์ฑ์ ์ 3๋๋ ธ ๊ณต์ '๊ฑธ๋ฆผ๋' ๋ GAA, 2๋๋ ธ์์ ๋ค๋ฅผ๊น

์ผ์ฑ์ ์์ ๋๋ง TSMC๊ฐ ๋ด๋ ๋ถํฐ ์์ฐ ์์ ์ธ 2๋๋ ธ(1nm=10์ต๋ถ์ 1m) ํ์ด๋๋ฆฌ(๋ฐ๋์ฒด ์ํ์์ฐ) ๊ณต์ ๊ฒฝ์๋ ฅ ํ๋ณด์ ์ด๋ ฅ์ ๊ธฐ์ธ์ด๊ณ ์๋ค. ์ ํ์ ๊ณ ๊ฐ์ฌ๋ก ํ๋ณดํ TSMC๋ ์ฐจํ ๋์ ์์จ๊ณผ ์์ฐ ๋ฅ๋ ฅ ํ๋๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ์์ฅ ์ ์ ์ ๋์๊ฒ ๋ค๋ ๋ฐฉ์นจ์ด๋ค. ์ด์ ๊ฒฝ์์ฌ์ธ ์ผ์ฑ์ ์๋ ๊ณต์ ์ ํ ๋ฑ์ ์๋๋ฅผ ๋ด๋ฉฐ ๋ง๋ถ์ ๋๊ณ ๋์ฐ๋ค.
TSMC, ๋ด๋ 2๋๋ ธ ์์ฐ ์ฐฉ์
16์ผ ์ ๊ณ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด TSMC๋ ๋ด๋ 4์๋ถํฐ 2๋๋ ธ ๊ณต์ ์ํ ์์ฐ์ ๋์ ํ ์์ ์ด๋ค. ํ์์ TSMC์ 2๋๋ ธ ์ํ ์์ฐ ์์จ์ ์ด๋ฏธ 60%๋ฅผ ๋์ด์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ ธ ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํ ๋๋ก ์์ฅ์ย TSMC๊ฐ ํน๋ฆฌ์ค(๋ฐ๋์ฒด ์ค๊ณ) ๊ธฐ์ ๋ค์ 2๋๋ ธ ์นฉ ํ ์คํธ ์์ฐ์ ๊ฑฐ์ณ ๋ด๋ ํ๋ฐ๊ธฐ๋ถํฐ 2๋๋ ธ ๊ณต์ ์์ฐ์ ๋์ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋งํ๊ณ ์๋ค. ์ฒซ ์์ฐ ์นฉ์ ์ ํ ์์ดํฐ์ ํ์ฌ๋ ๊ฒ์ด๋ผ๋ ๊ฒฌํด๊ฐ ์ ๋ ฅํ๋ค.
์จ์ด์ ์ TSMC ํ์ฅ์ ์ต๊ทผ โ๊ณ ๊ฐ ์์๋ฅผ ์ดํด๋ณด๋ฉด 3๋๋ ธ๋ณด๋ค 2๋๋ ธ์ ๋ํ ์์๊ฐ ๋ ํฌ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌํ๋คโ๋ฉฐ โ์ด๋ ์์์น ๋ชปํ๋ ์ผ์ด๋ฉฐ ํ์ฌ ์ ๊ทน์ ์ผ๋ก ์์ฐ ๋ฅ๋ ฅ ํ๋๋ฅผ ์ค๋นํ๊ณ ์๋คโ๊ณ ํ๋ค. TSMC ์ธก์ ์ฐจํ 2๋๋ ธ ์จ์ดํผ์ ์์ฐ ๋ฅ๋ ฅ์ ์ํ๊ท 5๋ง ์ฅ ์์ค์ผ๋ก ํ๋, ์ด๊ธฐ๋ถํฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์์ฅ์ ์ฅ์ ํด ๋๊ฐ๋ค๋ ๋ฐฉ์นจ์ด๋ค.
์ผ์ฑ์ ์์ 2๋๋ ธ ๋์
TSMC์ ๊ฒฝ์์ฌ์ธ ์ผ์ฑ์ ์๋ ์ผ๋ณธ ๊ธฐ์ ํ๋ฆฌํผ๋๋คํธ์์ค(PFN)์ 2๋๋ ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ๊ฐ์๊ธฐ๋ฅผ ์์ฃผํ๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ๋ค. PFN์ ๋์ํ, NTT, ํ๋ ๋ฑ ์ ์์ ๋๊ธฐ์ ์ผ๋ก๋ถํฐ ํฌ์๋ฅผ ๋ฐ์ผ๋ฉฐ ์ผ๋ณธ ๋ด โAI ๊ตญ๊ฐ๋ํ ์คํํธ์ โ์ผ๋ก ๋ถ์ํ๊ณ ์๋ ๊ธฐ์ ์ด๋ค. ์ผ์ฑ์ ์๋ PFN์ AI ๊ฐ์๊ธฐ๋ฅผ 2๋๋ ธ ๊ณต์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์์ฐํ๊ณ 2.5์ฐจ์(I-Cube S) ์ฒจ๋จ ํจํค์ง ๊ธฐ์ ๊น์ง ์ ๊ณตํ๊ธฐ๋ก ํ๋ค. I-Cube S๋ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ ์นฉ์ ํ๋์ ํจํค์ง ์์ ๋ฐฐ์น, ์ ์ก ์๋๋ ๋์ด๋ฉด์ ํจํค์ง ๋ฉด์ ์ ์ค์ด๋ ๊ธฐ์ ์ด๋ค.
์ผ์ฑ์ ์๋ ๊ณ ๊ฐ์ฌ ํ๋ณด์ ๋์์ 2๋๋ ธ ๊ณต์ ์์ฐ์ ์ํ ์ค๋น ํ์ถฉ์๋ ์๋๋ฅผ ๋ด๊ณ ์๋ค. ์ผ์ฑ์ ์ ํ์ด๋๋ฆฌ ์ฌ์ ๋ถ๋ ์ฌํด 4๋ถ๊ธฐ๋ถํฐ ํ์ฑ ์ฌ์ ์ฅ ์์ฌ ํ์ด๋๋ฆฌ ๋ผ์ธ์ธ โS3โฒ์ 2๋๋ ธ ์์ฐ๋ผ์ธ์ ๊ตฌ์ถํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ์ข ์ฅ๋น๋ฅผ ๋ฐ์ ํ๊ธฐ ์์ํ๋ค. 12์ธ์น ์จ์ดํผ ๊ธฐ์ค ์ 1๋ง5,000์ฅ์ ์์ฐํ ์ ์๋ ๊ธฐ์กด 3๋๋ ธ ๋ผ์ธ์ 2๋๋ ธ ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ ํํ๊ฒ ๋ค๋ ๊ตฌ์์ด๋ค. ๋ด๋ 1๋ถ๊ธฐ๋ถํฐ๋ ์ฃผ์ ๊ณ ๊ฐ์ฌ๋ค์ 2๋๋ ธ ์นฉ์ ํ ์คํธ ์์ฐํ ์์ ์ด๋ค.
์ด๋ฐ ๊ฐ์ด๋ฐ ์ ๊ณ์์๋ ์ฐจํ ์ผ์ฑ์ ์์ GAA(๊ฒ์ดํธ์ฌ์ด๋ผ์ด๋) ๊ธฐ์ ๋ ฅ์ด 2๋๋ ธ ๊ฒฝ์์ ํฅ๋ฐฉ์ ์ข์ฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋งํ๊ณ ์๋ค. ์ฐจ์ธ๋ ํธ๋์ง์คํฐ ๊ธฐ์ ์ ์์ ์ ์ธ ์ ์ฉ ์ฌ๋ถ๊ฐ ์์ฅ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ๊ฒฐ์ ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ค์ ์กฐ์ง ๊ฐํธ์ ํตํด ์ ํ์ด๋๋ฆฌ์ฌ์ ๋ถ์ฅ์ ์ ์๋ ํ์ง๋ง ์ฌ์ฅ์ ์ต๊ทผ ์ทจ์ ํ ์์ง์์๊ฒ ๋ณด๋ธ ์ฒซ ๋ฉ์์ง๋ก โGAA ๊ณต์ ์ ํ์ ๋๊ตฌ๋ณด๋ค ๋จผ์ ์ด๋ค๋์ง๋ง, ์ฌ์ ํ์ ์์ด์ ์์ง ๋ถ์กฑํจ์ด ๋๋ฌด ๋ง๋คโ๋ฉฐ 2๋๋ ธ ๊ณต์ ์ ๋น ๋ฅธ ๋จํ์ (์์ฐ๋ฅ๋ ฅ ์ฆ๊ฐ)์ ์ฃผ๋ฌธํ๊ธฐ๋ ํ๋ค. GAA๋ ๋ฐ๋์ฒด๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ํธ๋์ง์คํฐ ๊ฒ์ดํธ(์ ๋ฅ๊ฐ ๋๋๋๋ ๋ฌธ)์ ์ฑ๋(์ ๋ฅ๊ฐ ํ๋ฅด๋ ๊ธธ)์ด ๋ฟ๋ ๋ฉด์ 4๊ฐ๋ก ๋๋ฆฐ ๊ณต์ ๊ธฐ์ ๋ก, ๋ฟ๋ ๋ฉด์ด 3๊ฐ์ธ ๊ธฐ์กด ํํซ(FinFET) ๊ตฌ์กฐ ๋๋น ๋ฐ์ดํฐ ์ฒ๋ฆฌ ์๋๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ณ ์ ๋ ฅ ํจ์จ์ด ๋๋ค.

์ผ์ฑ์ ์์ ์ํ ์๊ฐ๋ฝ 'GAA'
ํ์ง๋ง ์์ฅ์ ์ผ์ฑ์ ์์ GAA ์ญ๋์ ๋ํ ์๊ตฌ์ฌ์ ๊ฑฐ๋์ง ๋ชปํ๊ณ ์๋ค. ์์ ์ผ์ฑ์ ์๊ฐ 3๋๋ ธ GAA ๊ณต์ ๋์ ๊ณผ์ ์์ ๋ํญ์ ๊ฒช์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ์ผ์ฑ์ ์๋ 2022๋ 6์ ์ ๊ณ ์ต์ด๋ก GAA ๊ธฐ๋ฐ์ 3๋๋ ธ ์์ฐ์ ์์ํ๊ณ , ์ฌํด 7์ ์ ๊ณ ์ต์ด๋ก 3๋๋ ธ ๊ณต์ ๊ธฐ๋ฐ์ ์จ์ด๋ฌ๋ธ์ฉ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ํ๋ก์ธ์(AP) '์์๋ ธ์ค W1000'์ ๊ณต๊ฐํ๋ค. ํต์์ ์ผ๋ก ์ ํ ์์ฐ์ด ์งํํ ๋๋ 60% ์ด์์ ์์จ์ด ํ๋ณด๋ผ์ผ ํ๋ ๋งํผ, ์ ๊ณ์์๋ W1000 ๊ณต๊ฐ ์ดํ ์ผ์ฑ์ ์์ 3๋๋ ธ GAA 1์ธ๋ ์์จ์ด 60%๊ฐ ๋์์ ๊ฒ์ด๋ผ๋ ๋ถ์์ด ๋์ค๊ธฐ๋ ํ๋ค.ย
๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์ต๊ทผ ์ผ์ฑ์ ์๊ฐ ์์จ ๋ฌธ์ ๋ก ์์๋ ธ์ค 2500 ์์ฐ์ ๋ํญ์ ๊ฒช๊ณ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ด ๋ฐํ์ง๋ฉด์ 3๋๋ ธ ๊ณต์ ์ ์์จ๊ณผ ํ์ง ๋ฌธ์ ๊ฐ ์ฌ์ฐจ ์๋ฉด ์๋ก ๋ ์ฌ๋๋ค. ์ด์ ๊ด๋ จํด ํ ์ ๊ณ ๊ด๊ณ์๋ "์ผ์ฑ์ ์์ 3๋๋ ธ GAA ๊ณต์ ์์จ์ 2๋ถ๊ธฐ ๊ธฐ์ค 20% ์์ค์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ํด์ง๋ค"๋ฉฐ "๋ณธ๊ฒฉ์ ์ผ๋ก ์์ฐ์ ๋์ ํ๊ธฐ์๋ ํฑ์์ด ๋ชจ์๋ ์์ค"์ด๋ผ๊ณ ๋งํ๋ค. ์ด์ด "์ผ์ฑ์ ์๊ฐ ๊ฒฝ์์ฌ์ธ TSMC๋ฅผ ์์ํด ๋ฌด๋ฆฌํ๊ฒ ์ ๊ธฐ์ ๊ณผ ์ ๋จ ๊ณต์ ์ ๋์ ํ๋ฉด์ ์์จ์ ํด์น๊ณ ์๋ค"๊ณ ์ง์ ํ๋ค.
๋ค๋ง ์ผ๊ฐ์์๋ ์กฐ๋ง๊ฐ ์ํฉ์ด ๋ฐ๋ ์ ์๋ค๋ ์ ๋ง๋ ๋์จ๋ค. ์ต๊ทผ ์ผ์ฑ์ ์๊ฐ ์์ฌ ๋ชจ๋ฐ์ผ AP ์ ํ์ธ ์์๋ ธ์ค 2500์ ๊ฐค๋ญ์ Zํ๋ฆฝ ์ ์ ํ์ ์ ์ฉํ ๊ฒ์ด๋ผ๋ ์์์ด ์ ํด์ง๋ฉด์๋ค. ์ด์ ๋ํด ์ผ์ฑ์ ์ ๊ณ ์ ๊ด๊ณ์๋ โํ์ด๋๋ฆฌ 3๋๋ ธ 2์ธ๋ ๊ณต์ ์์ ์ต์ด๋ก GAA ๊ณต์ ์ ์ ์ฉํ๊ฒ ๋๋ฉด์ ๊ทธ๋์ ์์ฐ์ ์ด๋ ค์์ ๊ฒช์๋ ๊ฒ์ด ์ฌ์ค์ด์ง๋ง ์ด์ ๊ณต์ ์ด ์์ ํ๋๊ณ ์์ฐ์ ๋์ ํ๋ ๊ฒ์ ์๊ฐ๋ฌธ์ โ๋ผ๊ณ ๋ฐํ๋ค. ์ด์ด โ๊ฐค๋ญ์ S25 ์๋ฆฌ์ฆ์๋ ๋ฌผ๋ ํ๋ณด๊ฐ ์ ๋ผ ํ์ฌ๊ฐ ์ด๋ ค์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ด์ง๋ง, Zํ๋ฆฝ ์๋ฆฌ์ฆ ํ๋ฆฌ๋ฏธ์ ๋ชจ๋ธ์๋ ์ถฉ๋ถํ ํ์ฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒโ์ด๋ผ๊ณ ๋ง๋ถ์๋ค. ๋น์ด ์์๋ ธ์ค 2500์ด ํ์ฌ๋ ์์ ์ด๋ ๊ฐค๋ญ์ S25 ์๋ฆฌ์ฆ๋ฅผ ๊ฑด๋๋ฐ๊ณ ์์จ์ ์์ ํํ ํ ๊ณต๊ธ์ ์ฌํ์งํ๋ค๋ ์ ๋ต์ด๋ค.