게이트올어라운드(Gate-All-Around, GAA)는 최신 반도체 소자 기술 중 하나입니다. GAA는 일반적으로 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)라는 소자를 구성하는 방식 중 하나입니다. MOSFET은 현재 대부분의 전자 제품에 사용되는 반도체 소자입니다.
GAA는 이전의 소자 구성 방식인 FinFET(Fin Field Effect Transistor)와 비교하면 전류의 흐름을 제어하기 위해 필요한 게이트 전압의 크기를 줄일 수 있습니다. 이로 인해 소자의 작동 전력이 감소하고, 작은 크기에서도 더 높은 전기적 성능을 발휘할 수 있습니다. 이러한 이유로 GAA는 미세한 산업용 노드에서 사용될 가능성이 높아지고 있습니다.
GAA는 현재 삼성전자, TSMC, 인텔 등의 대형 반도체 기업에서 개발하고 있으며, 현재 미세한 산업용 노드에서 사용되고 있습니다. GAA 기술은 미래에도 더 높은 전기적 성능과 더 낮은 작동 전력을 가진 소자 기술을 제공할 것으로 예상됩니다.
한편 TSMC는 현재 GAA 기술을 개발하고 있으며, 2022년 중반부터 3나노미터 노드에서 GAA 기술을 사용한 칩 생산을 시작으로 진행중입니다. TSMC의 GAA 기술은 네임드(Nanosheet and Nanowire for Enhanced Mobility and Density)라는 이름으로 알려져 있습니다.
TSMC는 네임드 기술을 통해 기존의 FinFET 구조에서 벗어나, 게이트 올 어라운드 구조로 이전하는 것을 목표로 하고 있습니다. 네임드 기술은 3D 구조를 가진 실리콘 나노시트를 사용하여 소자의 전기적 특성을 향상시키는 것이 특징입니다. 이를 통해 작은 크기에서도 높은 전기적 성능과 저전력 소모를 가능하게 할 수 있습니다.
TSMC는 GAA 기술을 적용하여 더 높은 집적도와 더 낮은 전력 소모를 가능하게 함으로써 인공지능, 자율주행차, 5G 등의 다양한 분야에서 사용되는 다양한 칩을 제조할 예정입니다. 이러한 기술적 발전은 더욱 높은 성능을 요구하는 다양한 분야에서 더욱 발전된 전자 제품과 서비스를 제공할 수 있게 될 것입니다.