#41 누가 선두인가? 한계 없는 진화, GAA 기술의 현재와 미래

<GAA (Gate-All-Around) 기술, 누가 탑이고 어떤 기술인가>

 

 

    GAA (Gate-All-Around) 기술은 현재 가장 진보된 트랜지스터 구조 중 하나이며,

향후에도 지속적인 발전을 통해 확장성을 확보할 것으로 예상됩니다.

 

    미세 공정의 한계 극복과 고성능, 저전력 반도체에 대한 요구가 증대됨에 따라,

기존 핀펫(FinFET) 구조를 넘어선 GAA (Gate-All-Around) 기술이 차세대 핵심

기술로 부상했다. 채널의 모든 면을 게이트가 감싸는 혁신적인 구조를 통해 GAA

기술은 미세 공정에서도 성능 저하를 최소화하고 전력 효율을 극대화하며, 맞춤형 성능

구현의 가능성을 열었다.

    세계 최초로 3nm GAA 공정 양산에 성공한 삼성전자를 필두로, TSMC와 인텔 역시

GAA 기술 도입을 본격화하며 치열한 경쟁을 예고하고 있다.

 

 

<1>삼성전자의 GAA 기술과 경쟁사들의 기술 비교

    a)..삼성전자의 기술및 내용..

삼성전자의 기술	기술 내용
핵심 기술	MBCFET™ (Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor) 형태의 나노시트 GAA (Gate-All-Around) 기술
주요 특징	채널 4면을 게이트가 둘러싸 성능 및 전력 효율 향상 나노시트 폭 조정을 통한 맞춤형 성능 제공
세계 최초	3nm GAA 공정 세계 최초 양산
성능 향상 (3nm 1세대 vs 5nm)	전력 효율: 45% 향상 성능: 23% 향상 면적: 16% 감소
향후 계획	1.4nm 공정에서 나노시트 4개 확대 적용으로 성능 향상 Arm과 협력하여 GAA 기반 칩렛 솔루션 개발
경쟁사 비교	TSMC: 3nm 핀펫 양산 중, 2nm부터 GAA 도입 예정 (2025년 하반기 예상) 인텔: 2nm부터 GAA (RibbonFET) 도입 예정
기술력 평가	GAA 기술 선도 기업으로 높은 수준의 기술력 보유 AMD 등 대형 고객사 확보하며 기술력 인정 향후 파운드리 시장 경쟁에서 중요한 역할 기대 양산 수율 안정화 및 대형 고객사 확보가 지속적인 성공의 관건

 

 

     b)..삼성전자와 경쟁사의  GAA 기술력 비교..

구   분	TSMC	인      텔	삼성전자
GAA 기술 명칭	나노시트 (예상)	RibbonFET	MBCFET™ (나노시트)
GAA 도입 시점	2nm 공정 (2025년 하반기 목표)	2nm급 공정 (Intel 20A, 1.8nm)	3nm 공정 (세계 최초 양산)
주요 특징	안정적인 수율 확보 우선 높은 기술적 완성도 추구	RibbonFET과 후면 전력 공급 (PowerVia) 결합 고성능 컴퓨팅 시장 집중	세계 최초 3nm GAA 양산 경험 맞춤형 성능 제공
강점	파운드리 시장 1위의 양산 경험 및 고객 네트워크 2nm 시험 생산 수율 양호	자체 설계 및 제조 역량 후면 전력 공급 기술 첨단 패키징 기술	GAA 기술 선점 효과 3nm 양산 경험 및 기술 노하우
잠재적 과제	삼성전자 대비 GAA 도입 시점 지연	파운드리 시장 후발 주자 로서의 시장 점유율 확대 GAA 기술의 안정적인 양산 및 수율 확보	2nm 공정 수율 안정화 및 대형 고객사 추가 확보
주요 타겟 시장	고성능 컴퓨팅, 모바일 등 전반적인 반도체 시장	AI 가속기, HPC, 데이터센터 등 고성능 컴퓨팅 시장	모바일, HPC 등

 

 

     c)..현재 잠정적인 GAA 기술력 분석..

순위	기업	기업 주요	과    제
1위 (잠정)	TSMC	2nm GAA 양산 목표 (2025년 하반기) 양호한 2nm 시험 생산 수율 다수의 대형 고객사 확보 파운드리 시장 1위의 양산 능력에 대한 기대	삼성전자 대비 GAA 도입 시점 지연
2위 (잠정)	삼성전자	세계 최초 3nm GAA 양산 경험 향상된 성능 및 맞춤형 성능 제공 AMD 등 대형 고객사 확보	2nm 공정 수율 안정화 및 추가 고객 확보
3위 (잠정)	인텔	2nm급 GAA (RibbonFET) 및 후면 전력 공급 기술 도입 예정 고성능 컴퓨팅 시장 집중 전략 자체 설계 및 제조 역량, 첨단 패키징 기술	파운드리 시장 후발 주자로서의 시장 점유율 확대 GAA 기술의 안정적인 양산 및 수율 확보

 

<2>..판단 참조..

    현재 GAA 기술력 순위를 명확히 어렵지만, TSMC는 안정적인 수율 확보와 고객 신뢰를

바탕으로 강력한 경쟁자로 부상할 가능성이 높습니다.

    삼성전자는 GAA 기술을 선제적으로 도입한 경험을 바탕으로 수율 안정화 및 고객 확대를

통해 선두 자리를 지키기 위해 노력할 것입니다.

    인텔은 혁신적인 기술을 바탕으로 고성능 시장을 중심으로 영향력을 확대해 나갈 것으로

예상됩니다.

 

    향후 각 사의 GAA 기술 양산 진행 상황, 수율 안정화 정도, 고객사 확보 현황 등을 지속적으로

주시해야 정확한 기술력 순위를 판단할 수 있을 것입니다.

 

<3>..GAA 기술과 직접적으로 강한 연관성 국내 주식 종목..

관   련    성	종    목	주  요 사  업	GAA 기술과 관련 예상수혜
GAA 기술 도입 기업	삼성전자	메모리 반도체, 시스템 LSI, IT 및 모바일 기기 제조	GAA 기술 자체 개발 및 3nm 공정 적용
GAA 공정 관련 장비	원익IPS	ALD, CVD 등 반도체 장비 제조	GAA 공정 박막 증착 관련 장비 공급
	파크시스템스	AFM (원자현미경) 제조	GAA 공정 품질 검사 장비 활용
	유진테크	반도체 전공정 장비 제조	GAA 관련 장비 기술 개발 및 공급 가능성
GAA 공정 관련 소재	솔브레인	반도체 공정용 화학 소재 제조	GAA 공정용 초산계 식각액 독점 공급
	한솔케미칼	정밀 화학 제품 제조	GAA 공정 세정용 고순도 과산화수소등 공급
	레이크머티리얼	반도체 박막 성장용 유기금속 화합물 제조	Si/SiGe Epitaxy용 Ge 프리커서등 GAA 구조 채용에 따른 수요 증가
	오션브릿지	반도체 공정용 화학 소재 제조	GAA 구조 Epitaxy 공정용 프리커서 관련 기술 보유
GAA 활용 팹리스/디자인 하우스	가온칩스	ARM 기반 시스템 반도체 설계	GAA 공정 활용 칩 개발 참여 가능성

               

                                   ..GAA 기술과 관련된 것으로 예상되는 국내 주식 종목들을 정리한 것..

                                           ..실제 투자는 충분한 실적 확인 후에 진입해도 늦지않음..

                                                  ..반도체 기술은 당연히 계속 앞으로 달려 가겠죠..

 

 

..Today Tips........ "GAA 이후 차세대 반도체 기술은 뭘까?"..

..GAA (Gate-All-Around) 기술 이후, 차세대 기술은 있을까?..

            ..당연히 있겠죠,계속 가야 하니까..

기   술	명    칭	특        징	현재 개발 현황
발발CFET (Complementary FET)	p형 MOSFET과 n형 MOSFET을 수직으로 적층	집적도 획기적 향상, 면적 효율성 극대화	주요 반도체 기업 연구 개발 중
수직 트랜지스터 (Vertical Transistor)	채널을 수직으로 형성	집적도 향상, 전류 제어 효율 증대, 성능 향상 및 저전력 소비	삼성전자 (VTFET) 등 연구 개발 진행
2D (2차원) 반도체	그래핀, MoS₂ 등 2차원 물질 활용	초고속, 저전력 소자 구현 가능성, 실리콘 한계 극복	기초 연구 및 초기 소자 개발 단계
나노와이어/ 나노리본 트랜지스터	나노미터 수준의 얇은 채널, 전면 게이트 제어	뛰어난 게이트 제어 능력, 낮은 전력 소비	연구 개발 및 일부 소자 제작 단계
탄소나노튜브 트랜지스터	탄소나노튜브를 채널 소재로 활용	높은 전자 이동 속도, 낮은 전력 소비	연구 개발 단계
스핀트로닉스	전자의 스핀을 정보 저장 및 처리에 활용	비휘발성, 저전력 소자 가능성	기초 연구 단계
양자 컴퓨팅 소자	양자역학적 특성을 이용한 연산 소자	기존 컴퓨터의 한계 극복, 복잡한 문제 해결 가능성	기초 연구 및 초기 하드웨어 개발 단계

           

                                  ..첨단 기술 경쟁에 노력중인 엔지니어 개발자 분들께 박수를 보냅니다..