일본의 반도체 권토중래의 꿈: 래피더스의 한계

권석준의 테크어댑팅 인증된 계정 · 첨단과학기술의 최전선을 해설합니다.
2023/01/18
지난글 (https://alook.so/posts/latO6l3) 에서는 일본이 최근 미국 IBM과 협력하여 출범시킨 반도체 연합 기업 래피더스에 대한 이야기를 했다. 자본금 770억엔 규모로 출범한 이 회사에 미래는 있을까? 이 회사의 구조적 문제는 무엇일까? 그것은 자본과 기술의 문제에 국한된 것일까?

래피더스가 앞으로 몇 년 안에 2 나노 공정에 바로 뛰어들 수 있는 자본과 기술적 여건이 형성되었다 가정해 보자. (물론 가혹한 가정이긴 하다) 하지만 그렇다고 해도 제대로 제때 양산이 이루어질 것인지는 별개의 문제다. 즉, 충분히 경제성 있는 수율이 확보될 수 있는지가 더 중요한 문제가 될 수 있다는 뜻이다. 현재 GAAFET, MBCFET 같은 2 나노 이하급 초미세 공정에 활용되는 차세대 FET (전계효과트랜지스터) 구조의 집적 공정에 대한 특허는 TSMC와 삼성전자, 그리고 IBM이 대부분 가지고 있다. 이를 피해 IBM의 특허 받은 구조를 비롯, 다른 구조의 트랜지스터를 채용하여 초고밀도로 집적 공정을 개발하는 것에는 큰 모험이 따른다. 왜냐하면 래피더스에 참여하고 있는 일본의 주요 반도체 기업 (소니, NEC, 키옥시아 (전신은 도시바))는 10 나노 이하 초미세 공정을 통해 고밀도 트랜지스터 집적 공정을 12인치 웨이퍼 스케일에서 양산해 본 경험이 전무하기 때문이다. 특히 IBM이 가지고 있는 나노쉬트 기반 FET 특허 (일부 GAAFET으로 응용 가능), 그리고 후공정에 쓰일 수 있는 3차원 적층 기술 특허를 이전받아 고성능 반도체칩을 제조 할 수 있는 여건이 형성된다고 하더라도, 그것이 기술적으로 가능한지는 완전히 다른 문제다.
삼성이 3 나노급 파운드리 공정부터 채택하는 GAAFET (자료출처: 삼성전자, 아난드텍)

IBM은 주로 선행 기술을 개발하여 기술의 지적재산권을 확보하고 이를 반도체 기업에 이전하는 방식으로 비즈니스 모델을 구축해 온 기업이다. IBM이 가지고 있는 2나노급 이하에 적용될만...
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과학적 사고 방법을 토대로 자연과 사회를 해석합니다. 반도체, 첨단기술, 수학 알고리듬, 컴퓨터 시뮬레이션, 공학의 교육, 사회 현상에 대한 수학적 모델 등에 관심이 있습니다. 지은 책으로는 '반도체 삼국지 (2022)', '호기심과 인내 (2022, 전자책)'가 있습니다.
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