보배드림

 

반도체 업계에서 2나노 이하는 생산이 불가능하다는 결론을 내렸는데,

첫번째 이유는 더이상 빛의 크기를 줄일수 없었기 때문이고,

두번째 이유는 누설 전류 문제 때문이였어.

하지만 역시 방법은 존재했지.

현재 반도체 공정에서 웨이퍼를 그려낼때 포토 공정이라고 해서,

마스크에 빛을 쏘아 반사된 빛을 웨이퍼에 쏴서 그려내는데,

마스크에 닿아 반사된 빛이 지나가는 곳에, 

빛의 밀도를 1/100만으로 낮춰주는 렌즈 필터 ND1000000를 설치하는거야. 

그러면 렌즈 필터는 통과한 빛의 밀도를 1/100만배로 축소해주는데,

투과된 빛의 밀도를 낮춘 상태에서 빛이 형상을 맺는 곳이 0.01CM만 뒤로 미루게 되면

빛의 형상이 1/100만배로 작아지는거지. 이것을 2개를 겹치게 되면 1조배가 작아지는거야.

렌즈 필터 2개를 장착하고 빛의 밀도를 낮춘 상태에서 

단 0.001CM만 뒤로 미루었는데 빛의 크기가 1조배가 작아지는거야.

광학의 세계에서는 가능한 일이지.

그런데 빛이 렌즈 필터를 통과하는 과정에서 에너지가 손실할수있는데, 

손실되더래도 해상도의 문제가 없을정도로, 적절한 위치에 나노 렌즈 필터를 배치하고,

아주 얇은 미세 나노 렌즈 필터를 만들어야겠지. 

1조배가 작아진 반도체는 너무 작기 때문에 육안으로 확인이 불가능한데,

그래서 빛이 닿은 단위 면적에 발생된 에너지로 배율을 알수있는 측정 방식을 채택해야 하는거지.

10조분의 1의 오차까지도 잡아내는거야.

그런데 이렇게 작아지게 되면 0.01V만 주더래도 소자가 바로 타버릴꺼야.

0.01V가 1아토 반도체로 변환되는 과정에서, 높은 전압이 되어서 소자가 타버리고,

흐르는 전류가 너무 작아져서, 산화막의 작은 공극 사이로 전류가 흐르면서 누설전류량이 증가하면서,

반도체로서의 기능을 상실하지.

그래서 웨이퍼에 건식으로 1000도의 산소로 산화막을 형성하고,

그 산화막 위에 절연체를 코팅하고, 그 절연체 위해 접착제를 코팅한 이후에 감광제로 코팅하는거야.

그 다음에 포토 공정하듯이 감광제를 깍아내고, 식각 공정을 가스가 아니라 빛으로 해서,

절연체, 접착제, 산화막도 태우는거지.

현 웨이퍼 공정은 포토 공정과 식각 공정을 분리하는데,

이 포토 공정은 한번에 식각 공정까지 같이 하는거야.

그러면 1나노보다 1억배 작은 1아토 반도체도 식각 공정을 할수있게 되는거지.

반도체가 작아지면서 누설 전류율이 커지는 이유는 소자의 크기가 너무 작아져서, 

그 곳에 흐르는 전자의 크기도 작아지는데, 산화막에는 미세한 균열이 있는데,

상대적으로 그 균열이 커지기 때문에 누설되는 전류량이 증가하는거지.

그리고 미세화 공정화 될수록 전압을 낮춰야 하는 이유는 소자가 너무 작기 때문에,

전압에 의해서 소자가 타버리기 때문이야. 

그래서 1나노 반도체보다 1억배 작은 반도체를 만든 다음에 반드시 초전도 반도체를 만들어야 하는데,

반도체를 -220도까지 낮춰서 전기저항을 없애버리는거야.

반도체의 전기 저항이 0이 되닌깐, 전기가 열로 전환되지 않고, 전압에서 자유로울수있는거지.

이러면 1아토 반도체에서 10V를 주어도 소자가 타지 않게 되고, 100Ghz cpu도 등장하는거야.

이렇게 초전도체 반도체를 만들면 내부에서 전기가 열로 전환되지 않기 때문에,

열이 외부에서 들어오지 못하도록 진공관을 씌우고, 단열재를 설치해서,

열 교환을 최소화하고, 단열 부분에 의해서 미세하게 생기는 열 교환에 의한 온도 상승 문제를,

공랭 쿨러와 압축기로 액화 질소를 만들어서, 내부의 일정 온도를 유지하도록 하는거지.

그러면 현재 열 교환 방식의 쿨러보다 전기 소모를 더 낮추면서, 초전도 반도체가 만들어지는거야.

그러면 1나노보다 약 1억배 작은 1아토 반도체가 완성되고, 1나노보다 1조배 작아진 0.0001아토 반도체가 만들어지는데,

1아토 반도체가 만들어지면 현재 사용하는 SSD 크기에 1000억 TB를 저장할수있고, 

1개의 cpu에서 처리 속도가 1억배 빨라지게 되는거지.

단순하게 전성비만 높아지는게 아니야.

물리적 거리가 짧아지면서 반응 속도나 처리 지연 속도도 빨라지는데,

CPU와 메모리, SSD, GPU가 하나로 통합되게 만드는데, 

물리적인 거리가 너무 짧아지고, 속도가 너무 빨라서, 복잡하고 어려운 다중 연산을 슈퍼 컴퓨터로

1년,10년,100년 걸릴꺼를 단 1초만에 해내는거야.

대역폭도 대폭 높이면 슈퍼 컴퓨터 1조배 더 빠른 컴퓨터가 완성되는거지.

이것으로 스마트폰을 만들면 스마트폰 한 대로 PC 1조대를 동시에 가동하게 할수도 있다는 말이야.

빛의 크기를 줄이면서, 누설 전류 문제를 해결하고, 전기 저항 문제까지 해결할수있게 된거지.

1아토 반도체에 총력을 기울이면 10년안에 가능할지도 몰라.

물론 100년이 걸려도 200년이 걸려도 실현하지 못할수도 있지.