Samsung과 TSMC는 전력 소비, 누출, EUV 리소그래피 및 다중 패턴과 같은 다양한 기능을 갖춘 파운드리 프로세스를 제공합니다. 프로세스 노드의 범위는 5Nm에서 16nm입니다. 어떤 프로세스가 가장 좋은지 알아봅시다.
제3자 회사를 위해 반도체를 제조하는 것을 일컫는 파운드리 사업은 경쟁이 치열하고 끊임없이 진화하는 산업입니다. 삼성과 TSMC는 파운드리 시장에서 가장 큰 두 회사이며, 각각의 파운드리 프로세스는 업계 전문가들에 의해 자주 비교되고 분석됩니다. 이 기사에서는 삼성의 파운드리 프로세스와 TSMC의 파운드리 프로세스의 차이점과 유사점을 살펴보겠습니다.
삼성 파운드리 공정 및 TSMC 파운드리 공정 소개
각 파운드리 공정의 세부 사항을 살펴보기 전에 반도체 제조의 기본 원리를 이해하는 것이 중요합니다. 파운드리 공정은 디자인, 리소그래피, 식각, 증착 및 패키징을 포함한 일련의 단계로 구성됩니다. 이러한 각 단계는 작동하는 반도체 칩을 만드는 데 필수적입니다.
삼성의 파운드리 공정은 Fin Field Effect Transistor의 약자인 FinFET 기술을 기반으로 합니다. 이 기술은 우수한 성능과 전력 효율을 제공하는 일종의 3D 트랜지스터입니다. 삼성의 파운드리 공정은 또한 반도체 웨이퍼에 보다 정밀하고 복잡한 패턴을 생성할 수 있는 최첨단 기술인 극자외선(EUV) 리소그래피를 활용합니다.
TSMC의 파운드리 공정도 FinFET 기술을 사용하지만 삼성의 1세대 FinFET에 비해 훨씬 더 나은 성능과 전력 효율을 제공하는 2세대 버전이다. TSMC의 파운드리 프로세스는 또한 더 작고 더 복잡한 회로 패턴을 생성할 수 있는 다중 패터닝 기술을 사용합니다.
프로세스 노드 비교
반도체 칩의 성능과 전력 효율성을 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나는 칩의 트랜지스터 및 기타 구성 요소의 크기를 나타내는 프로세스 노드입니다. 삼성과 TSMC는 고객에게 더 나은 성능과 전력 효율성을 제공하기 위해 프로세스 노드를 개선하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다.
2021년 현재 삼성의 가장 진보된 공정 노드는 5nm로, 일부 버전의 Samsung Galaxy S21 스마트폰에서 발견되는 Exynos 2100 프로세서에 사용됩니다. TSMC의 가장 진보된 공정 노드는 현재 개발 중이며 가까운 시일 내에 제공될 것으로 예상되는 3nm입니다.
전력 효율성 측면에서 TSMC의 5nm 공정은 일반적으로 Samsung의 5nm 공정보다 우수하지만 그 차이는 크지 않습니다. TSMC의 5nm 공정은 7nm 공정에 비해 전력 효율이 15~20% 향상되고 삼성의 5nm 공정은 10~15% 향상됩니다.
수율 비교
반도체 제조에서 또 다른 중요한 요소는 결함 없이 생산되는 칩의 비율을 나타내는 수율입니다. 더 높은 수율은 더 낮은 비용으로 더 많은 칩을 생산할 수 있음을 의미하므로 일반적으로 바람직합니다.
최근 몇 년 동안 삼성은 일부 첨단 공정 노드, 특히 7nm 및 5nm에서 낮은 수율로 어려움을 겪었습니다. 이로 인해 Qualcomm 및 Nvidia를 포함한 일부 고객의 지연 및 공급 부족이 발생했습니다. 반면 TSMC는 일반적으로 고급 프로세스 노드의 수율이 더 높아 파운드리 시장에서 지배력을 유지하는 데 도움이 되었습니다.
생산능력 비교
주어진 시간 안에 몇 개의 칩을 생산할 수 있는지를 결정하기 때문에 생산 능력도 파운드리 사업에서 중요한 요소입니다. 삼성과 TSMC는 증가하는 반도체 수요를 따라잡기 위해 최근 몇 년 동안 생산 능력 확장에 막대한 투자를 했습니다.
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