반도체 업계에서 2나노 이하는 불가능하다는 결론이 내려진 이유는 크게 2가지인데,
첫번째는 빛의 크기를 줄일수 없어서고,
두번째는 누설전류를 막을수 없었기 때문이야.
빛의 크기를 줄이는 방법은 빛의 밀도를 낮춘 상태에서, 상이 맺히는 지점을 조금 낮게 하는거지.
렌즈필터 ND1000000은 투과된 빛의 밀도를 1/100만배로 작게 만들어주는데,
이 렌즈 필터를 통과한 마스크에 닿은 빛을 0.01CM 뒤로 미루게 되면 100만배가 작아지는거지.
만약에 렌즈 필터를 설치하지 않으면 형상이 겹쳐지면서 해상도가 제대로 나오지 않겠지.
0.001CM만 뒤에 형상을 맺게 했는데, 빛의 밀도가 1억배가 작아질수도있는거야.
광학의 세계지.
그런데 5나노 이하로 가닌깐 누설전류가 계속 발생하는거야.
메모리로서 기능을 상실하는거지.
이건 양자 터널링 효과 때문인데, 양자는 입자이기 때문에, 작은 공극에 특정 전압에서 그냥 통과하는거야.
반도체의 크기가 작아질수록 산화막 사이에 있는 공극이 상대적으로 커지면서, 누설 전류가 발생하는거지.
산화막의 밀도를 높여줘야 하는데, 실리콘 웨이퍼의 소재에 탄소를 넣어서, 밀도를 더 높여둔 상태에서,
건식으로 고압 800도~1200도 산소를 불어넣으면서 초고밀도 산화막을 만드는거지.
건식으로 만들때 산화막의 밀도를 결정하는것은 웨이퍼의 밀도에서 영향이 큰데,
0.01나노 반도체여도 누설전류를 막을수있는거지.
실리콘 사이사이 빈 공간을 가득 체우는게 가장 이상적이야.
그러면 ND 필터 100만을 2개를 겹치게 되면 1조배가 작아지게 되는데,
0.01CM 뒤로 미루면 1조배가 작아지고, 누설 전류를 막으려면 산화막을 재처리를 해서, 공극의 99.99%를 메꾸는거야.
그러면 반도체 성격을 가지면서 1조배 작은 0.00000000001나노가 만들어지는거지.
그런데 이렇게 작은 반도체 공정을 축소해야 하는데, 빛의 크기 줄이고, 누설전류를 막고,
그 다음에는 마스크의 집적률을 높이는거야.
마스크가 1:1이였다면, 0.000001나노가 100만개가 들어가있는 마스크,
한번에 100만개씩 현상하는거지. 마스크 집적률만 높이면 1조개씩 현상할수도있어.
그러면 반도체의 특이점이 오게 되는데, 전성비는 매우 높아지고,
스마트폰 한개로 컴퓨터 100만대를 동시에 가동할수도있지.
이공계 기본인 단위부터 잘모르고 씨부리네
0/2000자