MIT에서 현재 광학 기술을 이용한 포토리소그래피(phothlithography) 기술과 비교해 반도체 공정을 1/8 수준으로 줄일 수 있는 신 기술을 발견했다고 밝혔다.
MIT 연구팀은 '포토크로믹 모듈에서의 반복적인 광화확 및 전기 전환을 통한 광학 나노패턴 회절 제한의 극복(Breaking the Far-Field Diffraction Limit in Optical Nanopatterning via Repeated Photochemical and Electrochemical Transitions in Photochromic Molecules
)' 이라는 제목의 논문을 통해, 현재의 광학 기술을 이용한 반도체 생산 공정을 1/8 수준으로 줄일 수 있다고 밝혔다.
현재 반도체 생산에 사용되는 포토리소그래피 기술은 광학 파형의 크기에 의존하고 있는데, MIT 연구팀은 이번 연구를 통해 STED(simulated emission depletion imaging) 기법을 통해 현재 포토리소그래피 기술의 한계를 넘어설 수 있다고 전했다.
STED 기술은 물질에 레이저가 쏘일 경우 형광 물질을 방출하는 특성을 이용하는 기술로, 연구팀은 레이저 출력을 조절해서 레이저의 굵기보다 얇게 'dark patch'를 만드는데 성공했으며, 이를 마스크로 활용해 회로폭을 줄이는데 응용할 수 있다.
대표적인 반도체 제품인 CPU의 경우 공정이 미세해질수록 발열과 소비전력, 오버클럭면에서 유리해지는데, 현재 포토리소그래피 기술의 경우 미세 공정 도입을 위한 물리적 한계가 가까워지고 있는 것으로 알려졌다.
CPU와 메모리 부분에서는 미세 공정 도입 외에도, 인텔의 경우 차세대 CPU인 아이브릿지에 tri-gate라는 3D 반도체 기술을 도입하고, 메모리 업계에서는 마이크론의 HMC를 비롯해 JEDEC과 3D 표준을 제정하기 위한 움직임을 보이고 있는데, MIT의 이번 STED 기술이 상용화될 경우 3D 반도체 기술과 함께 반도체 성능 향상에 견인차 역할을 할 것으로 보인다.
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