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7nm 공정 로드맵을 발표한 글로벌 파운드리







(Credit: Global Foundry/ASML) 


 삼성, IBM와 연합을 이룬 거대 파운드리 반도체 제조사인 글로벌 파운드리가 자사의 7nm 프로세스 로드맵을 발표했습니다. 이에 따르면 최초의 7nm 프로세스는 EUV의 도움 없는 DUV (deep ultraviolet (DUV) lithography with argon fluoride (ArF)) 공정으로 2018년 하반기에 등장할 예정이며, 그 이후 EUV 기반의 7nm 프로세스가 2 세대, 3세대로 진화할 예정이라고 합니다. 이는 파트너인 삼성의 로드맵과도 연관성이 있습니다. 




 최초의 1세대 7nm 공정은 삼성의 7nm 공정과 마찬가지로 EUV(극자외선)을 사용하는 대신 기존의 리소그래피 공정을 사용하되 더 많은 멀티패터닝(Multi-Patterning) 방식을 사용할 것입니다. 이는 같은 방식이지만, 표면에 여러 번 새기는 방식으로 더 미세한 무늬를 새기는 것에 비유할 수 있습니다. 1세대 7nm 공정은 14nm 공정 대비 40% 성능 향상 혹은 60% 소비전력 감소를 목표로 개발되고 있습니다. 하지만 다이 사이즈는 실제 회로폭과 공정 사이즈가 일치하지 않기 때문에 30-45%정도 감소하는 데 그칠 것입니다. 


 2세대 7nm 공정은 7nm+ 등으로 표시할 가능성이 높으며 진정한 EUV 공정입니다. 공정 자체는 성능이 크게 향상되는 것은 아니지만, 여러 번 회로를 새기는 멀티 패터닝 횟수가 줄어들면서 수율도 좋아지고 제조 단가도 줄어들 수 있습니다. (위의 그림에서 4/5 번째) 3세대 7nm 공정에서는 다시 성능을 향상시켜 다음 공정을 대비할 기반을 마련할 것입니다. 


 2세대 및 3세대 7nm 공정은 2019년에서 2020년 사이 선보일 것이며 2021년에는 IBM 연합이 개발 중인 5nm 공정이 등장할 것입니다. AMD와의 연관성을 고려하면 2018년 후반기에 7nm 공정 기반 2세대 젠이 등장하고 2019년-2020년에 3세대 젠이 7nm+ 공정으로 등장할 것으로 예상됩니다. 


 미세 공정의 진화는 한동안 프로세서의 성능 향상에 도움을 줄 것입니다. 하지만 10년 후 미세화의 물리적 한계에 도달하면 이를 어떻게 극복할 것인지 궁금하지 않을 수 없습니다. 그래도 언젠가 답을 찾아낼 것이라고 믿습니다. 


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