GAA
Gate-All-Around

게이트가 채널을 네 면 모두 감싸는 구조. 핀펫보다 전류 통제가 좋아 2nm 급 세대의 표준으로 넘어가고 있다.
핀펫은 게이트가 핀의 세 면만 감싸기 때문에, 채널 길이가 짧아질수록 게이트가 채널 가운데까지 전압을 제대로 통제하지 못해 누설전류가 늘어나는 문제가 생긴다. GAA는 채널을 얇은 나노시트나 나노와이어 형태로 만들고 그 둘레 전체를 게이트로 둘러싸, 채널 어디서든 게이트와의 거리가 균일하게 짧아지도록 만든 구조다. 구동전류를 확보하기 위해 나노시트를 여러 장 수직으로 쌓고 그 사이사이를 게이트 물질로 채우는 방식이 흔히 쓰이며, 시트의 폭을 조절해 동일 공정에서도 소자별로 성능과 전력 특성을 다르게 설계할 수 있다는 점이 핀펫과 다른 활용 포인트다. 설계 스펙 문서나 파운드리 PDK에서 트랜지스터 구조를 명시할 때, 또는 로직 공정 세대 전환을 논의하는 자리에서 핀펫 다음 단계로 이 구조가 언급되는 경우가 많다. 다만 GAA는 하나의 고정된 구조를 가리키는 말이 아니라 나노시트, 나노와이어, 리본형 등 채널 단면 형태가 다른 여러 변형을 포괄하는 개념이며, 채널을 완전히 감싸는 만큼 배선 및 식각 공정 난도도 함께 올라간다는 점을 함께 알아둘 필요가 있다.
소자 분야의 다른 용어
CFET고급해설
Complementary FETn형과 p형 트랜지스터를 위아래로 겹쳐 쌓는 구조. GAA 다음 세대로 연구되고 있다.
CMOS중급해설
CMOSp형과 n형 트랜지스터를 짝지어 쓰는 회로 방식. 대기 상태에서 전력을 거의 안 써서 디지털 칩의 기본 구조가 됐다.
GaN중급해설
Gallium Nitride고주파·고효율에 강한 화합물 반도체. 충전기와 통신용 전력증폭기 쪽에서 자리를 넓혔다.
SiC중급해설
Silicon Carbide실리콘보다 높은 전압·온도를 견디는 화합물 반도체. 전기차 인버터처럼 전력 손실이 곧 주행거리인 곳에서 쓰인다.
나노시트고급해설
Nanosheet얇은 판 모양 채널을 여러 장 쌓아 만든 GAA 구현. 판의 폭을 조절해 성능과 전력을 설계 단계에서 조율할 수 있다.
누설전류중급해설
Leakage Current꺼져 있어야 할 때도 새어 흐르는 전류. 미세화의 실질적 한계를 만드는 원인이고 구조 변경의 이유가 된다.
전력반도체입문해설
Power Semiconductor전력을 변환·제어하는 반도체. 미세 공정 경쟁과 무관하게 소재와 신뢰성이 경쟁력을 가르는 영역이다.
트랜지스터입문해설
Transistor전류를 켜고 끄는 스위치. 반도체 칩은 결국 이 스위치를 아주 많이, 아주 작게 모아 놓은 것이다.
핀펫중급해설
FinFET채널을 지느러미처럼 세워 게이트가 세 면을 감싸게 만든 구조. 평면 구조의 누설전류 한계를 넘기 위해 도입됐다.
후면전력공급고급해설
Backside Power Delivery전원 배선을 웨이퍼 뒷면으로 옮기는 기법. 앞면을 신호 배선에 더 쓸 수 있어 전압 강하와 혼잡을 함께 줄인다.