초미세 반도체 개발 난제들

흥미로운 기사가 하나 있어 소개해 봅니다.

5월 10일 한국반도체디스플레이학회 2019년 춘계학술대회가 제주에서 열렸습니다.

이날 기술이 점점 미세화돼가면서 기술적으로 직면한 어려운 점들을 소개하는 시간을 가졌다고 하는데요... D램의 크기가 갈수록 작아지면서 기술적으로 극복해야 할 3가지 문제를 집중적으로 소개했습니다.

요약하자면 :

1. 비행기로 반도체 운송시 우주 방사선의 영향 때문에 발생하는 불량 문제

2. D램의 크기가 더욱 작아지면서 발생하는 로 해머링(Row Hammering) 현상

3. D램의 셀 전기용량(캐패시턴스) 저하로 인한 퍼포먼스 영향

.. 등이라고 하는데요, 이 점들은 국내 업계만 겪고 있는게 아니라 글로벌한 이슈가 된 것 같아요, 다방면으로 솔루션을 찾고 있다고 합니다.

극복 가능한 문제일지 갈수록 고도화/미세화 되어 가는 기술 앞에 신소재 개발이 더 요구될지.. 양쪽 다 접근해야 하겠죠? 기술이 미세화되면서 이런 문제점들도 생긴다는게, 특히 우주선의 영향을 직접 받을 수 있다는 점이 참 흥미롭네요.

특히 로 해머링 현상이라고 하는 일종의 데이터 손상 문제는(실제 얼마나 될지 모르지만요;) 물리적으로 극복이 불가능한 영역이라는게 설계 방식이나 장비에도 새로운 개념/접근 방식이 필요해 보이구요.

기사 : 초미세 D램 개발, 세 가지 걸림돌

'Total Ionising Dose Effect.' 제품 크기가 클 때는 아무런 영향을 주지 않던 방사선이 미세화한 D램을 '묵직'하게 제품을 때릴 수 있게 되면서 손상을 입히는 것이다.

또 다른 문제점은 '로 해머링' 현상이다. “물리적으로는 극복이 불가능한 문제, 반도체가 미세화하면서 로 해머링 현상도 심화하는데 이에 대한 해결책이 필요한 상황”이라고 설명했다.

D램 부피 감소로 각 셀 전기용량 성능이 저하되는 것도 문제다. 전자를 담을 수 있는 그릇까지 함께 작아지면서 반도체 속 전자가 쉽게 빠져나가 성능 저하에 영향을 주는 것이다.