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[IP- DAILY]日 ‘소니’가 주목하는 ‘차세대 반도체’ 기술

기사승인 2021.03.05  16:02:00

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- 4차원 ‘게이트 올 어라운드(GAA)’ 특허전쟁

   
▲ 일본 소니가 미국 인텔로부터 매입한 반도체 공정기술 관련 주요 특허 도면 출처: LexisNexis PatentSight

지난해 연말, 일본 소니(Sony)는 ‘게이트 올 어라운드(GAA)’를 포함한 35개 차세대 반도체 공정기술 관련 특허를 미국 인텔(Intel)로부터 사들였다. 전자제품과 엔터테인먼트에 주력하는 소니는 왜 마이크로 프로세스를 제조하는 인텔로부터 차세대 반도체 특허를 매입했을까?

글로벌 특허DB 업체 렉시스넥시스(LexisNexis)가 발표한 ‘일본 소니의 GAA 트랜지스터 특허 매입’ 분석 자료에 따르면 소니는 차세대 트랜지스터 기술인 ‘게이트 올 어라운드’는 물론 패키징, 반도체 프로세스, 시스템, 컴퓨터 메모리 및 이미지 프로젝션 등 다양한 기술로 구성된 35개 패밀리 특허를 인텔로부터 매입했다.

게이트 올 어라운드(Gate-All-Around, GAA)란 ‘핀펫(FinFET)’ 다음 차세대로 꼽히는 반도체 기술이다. 현재 주류 기술인 핀펫이 윗면-앞면-뒷면 등 총 3면을 트랜지스터의 게이트로 쓰는 3차원이라면, GAA는 게이트의 아랫면까지 모두 쓰는 4차원 방식이다. 업계에서는 14나노~5나노까지 핀펫 기술이 대체적으로 사용되고, 3나노부터 GAA 기술이 적용될 것으로 보고 있다. 차세대 GAA 구조 연구에 아이비엠(IBM)과 인텔 등 대표적 반도체 기업들이 역량을 쏟는 것도 이 때문이다.

작지만 강력한 ‘차세대 반도체 특허’ 포트폴리오… 日 소니

지금까지 소니는 핀펫(FinFET), GAA 등 차세대 CMOS 트랜지스터 기술에 상대적으로 소극적인 것으로 알려져 왔다.

   
▲ GAA(gate-all-around) 트랜지스터 기술 분야 ‘상위 Top 6 특허 경쟁력’ 순위 출처: LexisNexis PatentSight

그러나 렉시스넥시스(LexisNexis) ‘페이턴트사이트(PatentSight)’의 특허자산지수(Patent Asset Index)와 포트폴리오 규모를 기준으로 차세대 GAA 트랜지스터 기술 분야 ‘상위 Top 6 기업 특허 경쟁력’을 분석한 결과, 소니는 작지만 강력한 GAA 관련 특허 포트폴리오를 보유한 것으로 나타났다.

특허 자산 지수 (Patent Asset Index)란 특허 포트폴리오 내에서 발명의 누적된 혁신적인 강도를 측정하는 페이턴트사이트 도구로 특허의 영향력 합계로 정의된다. 각 개별 특허 영향력은 경쟁적 영향력(Competitive Impact:CI)으로 측정된다. 경쟁적 영향력은 기술 영향력 지수(Technology Relevance:TR)와 시장 잠재력(Market Coverage:MC) 두가지 측면으로 구성된다.

특허 포트폴리오 크기 vs. 영향력… IBM 對 소니

GAA 트랜지스터 기술 분야 ‘상위 Top 6 특허 경쟁력’ 기업 순위에는 예상대로 삼성, TSMC, 인텔 등 메이저 반도체 업체들이 상위권에 포진했다.

이 가운데 IBM은 가장 많은 특허 포트폴리오를 가지고 있음에도 전체 경쟁력 순위에서는 4위에 머물렀다. 이와 반대로 일본 소니는 작지만 강력한 GAA 특허 포트폴리오로 6위를 차지했다.

소니의 경우 포트폴리오 크기(단순 특허 패밀리 수)와 특허자산지수(Patent Asset Index)의 차이가 크다. 실제로 특허 영향력이 포트폴리오 크기보다 10배 이상 높은 것이다. 이 같은 비율은 페이턴트사이트가 제공하는 경쟁적 영향력(Competitive Impact)으로 측정한 소니 특허의 평균 품질이 높다는 것을 의미한다.

‘차세대 CMOS 트랜지스터’ 분야 특허 전략은?

일본 소니가 보유한 작지만 강한 특허 포트폴리오는 아래 경쟁력 차트(포트폴리오 규모 vs. 품질)에서 확연히 드러난다.

   
▲ GAA 트랜지스터 기술 분야 ‘상위 Top 6 기업’ 경쟁력 차트(포트폴리오 규모 vs. 품질) 출처: LexisNexis PatentSight

왼쪽 상단에 있는 소니는 오른쪽 하단의 IBM과 크게 대조된다. 버블의 크기는 포트폴리오 강도를 나타낸다.

실제로 IBM의 경우 특허 포트폴리오 크기는 가장 크지만 평균 특허 품질이 낮다.

여기서 주목할 점은 IBM은 수년전 마이크로일렉트로닉스를 글로벌파운드리즈(GlobalFoundries)에 매각했음에도 불구하고, 여전히 GAA 트랜지스터 관련 특허를 지속적으로 출원하고 있다는 사실이다.

다른 상위 4개의 특허 보유자인 삼성, TSMC, 인텔, 글로벌퍼운드리즈는 유사한 포트폴리오 크기 및 경쟁적 영향력(Competitive Impact) 값을 나타내며 그룹화돼 있다.

이번 특허분석을 실시한 렉시스넥시스의 더크 캐스패리(Dirk Caspary) 박사는 “일본 소니와 미국 IBM이 차세대 CMOS 트랜지스터 분야 지식재산(IP) 확보에 지속적으로 투자하고 있다는 것은 매우 놀랄만한 사실”로 평가했다.

그러나 캐스패리 박사는 “과연, 소니가 처음부터 GAA 등 차세대 반도체 기술에 많은 관심을 보였는 지는 여전히 의문”이라며 “그리고 반대로, GAA 특허를 팔아치운 인텔은 또 어떤 차세대 반도체 특허 전략을 구사해 나갈 지도 매우 흥미로운 주제가 될 것”으로 예상했다.

주상돈 newsdjoo@gmail.com

<저작권자 © 로봇신문사 모바일 무단전재 및 재배포금지>
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