[단독] 삼성파운드리·ST마이크로 공동개발 ‘FD-SOI’, 20나노 MCU 벽 허물었다

[더구루=오소영 기자] ST마이크로일렉트로닉스가 삼성 파운드리와 20나노미터(㎚·10억분의 1m) 미만 기반 첫 마이크로컨트롤유닛(MCU)을 선보인다. 내년 하반기부터 생산에 돌입하고 차량용 반도체 시장을 공략한다. 삼성전자와 오랜 기간 지속한 파운드리 협력의 성과로 분석된다. 

20일 업계에 따르면 ST마이크로일렉트로닉스는 18나노 완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터(FD-SOI) 공정 기반 MCU ‘STM32’을 출시한다.

STM32는 20나노 미만의 공정을 활용해 제작된 첫 MCU다. 삼성 파운드리와 ST마이크로일렉트로닉스의 합작품이다. 삼성전자는 지난 2012년 ST마이크로일렉트로닉스와 32·28나노 파운드리에 협력했다. 2년 후 ST마이크로일렉트로닉스가 보유한 28나노 FD-SOI 공정 기술을 이전받았다. 10년 이상 지속된 파트너십을 토대로 18나노 칩 개발에 성공했다.

STM32는 임베디드 상변화메모리(ePCM)를 내장해 성능이 크게 향상됐다. 40나노의 내장형 비휘발성 메모리(eNVM)와 비교해 전력 소비량 대비 성능비(PPR)는 50% 이상 높다. 2.5배 더 큰 비휘발성 메모리(NVM) 밀도를 자랑한다. 디지털 덴시티(Digital density)도 3배 커져 인공지능(AI)·그래픽 가속기 등 여러 주변 장치들과 원활한 통합이 가능하다. 잡음 지수는 3데시벨(3dB) 개선돼 RF 성능이 강화됐다.

ST마이크로일렉트로닉스는 올해 하반기 고객사에 샘플 제품을 제공한다. 내년 하반기부터 생산을 시작할 계획이다.

삼성전자는 ST마이크로일렉트로닉스와 공고한 협력을 발판 삼아 FD-SOI 고객사를 확대한다. FD-SOI는 실리콘 웨이퍼 위에 얇은 절연막을 씌우고 그 위에 평면형 트랜지스터 전극을 구성하는 기술이다. 기존 상보형금속산화물반도체(CMOS) 대비 누설 전류를 줄여 속도와 소비전력을 개선한다. 공정이 약 15% 감소해 원가 절감에도 용이하다. 삼성전자는 ST마이크로일렉트로닉스에서 도입한 28나노 FD-SOI를 통해 네덜란드 NXP의 I.MX7를 양산한 바 있다.

ST마이크로일렉트로닉스도 삼성의 파운드리 기술력을 발판 삼아 MCU 시장에서 입지를 다진다.

ST마이크로일렉트로닉스는 MCU 시장을 공략하고자 제품 라인업을 강화하고 있다. 최근 신제품 발표회를 통해 △STM32U0 △STM32H7R △STM32WBA55 등을 공개했다. 이탈리아와 프랑스를 중심으로 투자를 추진하며 내년까지 생산량도 두 배 늘린다.

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