세계 최고 반도체 종합연구기관 아이멕(IMEC)은 4일 온라인으로 진행된  '세미콘 코리아 2021'에서 반도체 미세화의 새로운 로드맵을 제시했다. 

룩 반 데 호프 IMEC CEO(최고경영자)는 '뉴노멀 시대, 인간을 위한 기술'이라는 주제로 기조연설을 가졌다. 그는 "신종 코로나바이러스감염증(코로나19)로 개인과 기업에서 사용하는 웹 트래픽이 40% 급증했다"며 "기하급수적으로 증가하는 데이터를 다루기 위한 최신 기술이 발달하지 않으면 전력 소비가 급격히 늘어날 수밖에 없다"고 지적했다. 

룩 반 데 호프는 빅 데이터 처리와 에너지 효율을 위해 반도체 미세화 연구가 계속돼야 한다면서도 "미세화가 점점 더 어려워지고 있다는 것은 인정해야 한다"고 말했다. 특히 "EUV(Extereme Ultraviolet, 극자외선) 리소그래피(Lithograghy)는 우리에게 또다른 도전"이라고 강조했다. 

그는 "앞으로 데이터 스토리지 컴퓨팅에 대한 요구가 더욱 증가할 것"이라며, "나노와이어, 나노시트를 기반으로 GAA(Gate-All-Around) 같은 트랜지스터 구조가 기존의 핀펫(FinFET) 구조보다 더 나은 성능을 제공한다"고 말했다. 룩 반 데 호프는 "최근 저희가 제안한 포크시트(Forksheet) 디바이스를 사용해 N-P 채널을 긴밀하게 연결하거나 2D 재료를 도입해 장치의 성능을 개선할 수도 있다"고 전했다. 

룩 반 데 호프는 "디바이스의 구조와 설계를 최적화하는 방법을 통해 미세화 효과를 실현할 수 있다"고 강조했다. 그는 '3D 집적(Integration)'을 하나의 방법으로 제시하며, IMEC이 수년전부터 CPU 아키텍처를 여러 계층으로 분할하는 개념을 제시해왔다고 전했다. "코어를 한 층에, 메모리를 다른 층에, 입출력(I/O) 디바이스를 다른 층에 넣고, TSV(실리콘관통전극)로 인터포터 및 D램 스택에 모든 기술을 통합할 수 있다"는 것이 그의 설명이다. 

IMEC 측에 따르면 3D 집적 실현을 위한 핵심 기술 개발은 이미 완료된 상태다. 룩 반 데 호프는 핵심 기술로 ▲Cu-Cu 다이렉트 본딩을 통한 로직 다이(die) 위 메모리 적층 ▲웨이퍼 후면 배전망 식 집적 ▲나노 TSV 활용 연결 기술 등을 소개했다. 

룩 반 데 호프는 "3D 적층은 무어의 법칙과 급증하는 인터넷 트래픽 문제, 전력 소비 감소 등을 동시에 충족할 수 있는 기술"이라며 "기술은 에너지 소비를 통제하면서도 우리가 원하는 성능을 만들어낼 수 있어야 한다"고 강조했다.