0.01나노를 핵심화 하는 기술력이 중요한데,
EUV레이저에 전압을 충분하게 주는거야.
그래야 마스크의 온전한 형상을 뜰수가 있어. 해상도를 높이기 위해서는
빛의 파장이 짧고, 전압을 크게 주어야 한다는거야.
그래야 마스크의 본형을 잘 뜰수있어.
그리고 나서 빛을 균등하게 감소시키는건데, 사용할 것은 바로 썬텐 필름이지.
3번째 자동차 사진은 필름의 투과율을 보여주는건데,
자동차 선팅할때 쓰는건데, 50% 투과율 35%, 20%,5%지.
5%의 필름을 렌즈 부착하게되면, 투과된 빛의 밀도는 5%로 낮아지게 되지.
필름의 두께는 마스크 렌즈에서 나오는 빛의 출력량에 비례해,
투과된 빛의 밀도가 5%로 낮아져야겠지. 너무 두꺼우면 투과율이 더 낮아질수있어.
그러면 약 20배 배율로 빛의 크기를 줄일수있어.
하지만 볼록렌즈가 8배수를 넘어가는경우,
해상도가 기울어진다고 해야 하나.
6배를 넘기지 않는게 좋겠어.
그래서 투과율 20%로 해서 5배수로 한뒤, 축소 공정을 반복하면 되겠지.
한번의 축소 공정당 이 투과율 20% 필름을 넣어, 빛의 투과율을 20%로 낮추는거야.
그리고 축소 렌즈 5배율로 줄이는거지.
5배 X 5배 X 5배 X 5배 X5배 3125배를 줄일수있어.
그러면 3나노가 0.0009나노가 되는거야.
만약에 여기서 공정 한개를 더 추가하면 15,625배가 작아져서, 0.0001나노가 되는거지.
0.0001나노의 축소 렌즈를 너무 작아서 만들기가 어렵지.
그래서 3나노의 마스크를 100개를 조립식으로 이어 붙이는거야.
그리고 그 빛을 쏘아서, 원래 사용했던 렌즈의 100배 크기를 만드는거지.
그리고 5배율로 축소하고, 썬텐 필름을 렌즈에 부착해 빛의 밀도를 낮추고,
다시 5배율을 축소하고,
이렇게 5번 반복하면, 한번에 100개씩 그려내면서, 렌즈의 크기가 100배가 커지는거야.
작게만들기는 어려워도, 크게 만들기는 쉽자나.
이 원리를 이용하면 생산성도 높이고, 0.0001나노의 반도체의 대량 생산이 가능해지는거야.
그런데 이렇게 나노화되는 과정에서 실리콘 웨이퍼에서 터널링 효과가 발생하는데,
바로 산화막의 밀도가 낮아서 생긴일이야.
실리콘 이산화규소 산화막은 습식이 아니라, 건식으로 하면 터널링 효과가 줄어드는데,
이것도 밀도가 낮아. 밀도가 높은 그래핀으로 코팅을 하고 그 위에 고열로 산화처리해서,
그래핀 산화막으로 코팅하는거지. 그래핀 산화막이 밀도도 높고,
열전도성도 우수해, 당연히 터널링 효과를 막을수있게 되는거지.
습식을 하는경우, 수증기량을 좀 줄여서, 산화속도를 낮추되 밀도를 좀 더 높이는거야.
수증기를 많이넣을수록 산화반응이 빠르닌깐, 이 산화반응 속도를 좀 늦추는거지.
대신 밀도는 더 높아지겠지. 그래서 설계한 산화막의 밀도에 도달하게 하는거야.
그런데 여기서 핵심은 터널링 효과가 발생하는 원리가 무엇이냐는것이였어.
더 작아지는 과정에서 밀도가 낮으면, 작아진 전자가 그 사이를 뚫고 나오는거야.
그래서 밀도를 높이면 터널링 효과를 막을수있게 되는거지.
그 해법이 바로 밀도가 높은 그래핀 산화막이였던거야.
그러면 0.01나노 반도체는 물론 0.0001나노도 만들수있어.
이 기술은 반도체의 약 100년을 앞선 핵심 기술이겠지.
이 기술이 고안 되었지 않았다면, 30년뒤에도 0.1나노 구경도 못했을수도있어.
중국 정부에서 1나노 만드는데 185조원을 지원한다고하는데,
0.01나노 만들려면 매년 185조로 어림없지.
300조씩 매년 30년정도 넣어야 가능할꺼야.
그리고 슈퍼 웨이퍼를 만들어서 산화막의 밀도를 높이는것도 방법이지만,
코팅을 한 뒤 그래핀 산화막을 만드는게 경제성이 있겠지.
30년내 1나노가 아니라 10년안에 0.01나노와 0.0001나노가 현실화 될수있다는거야.
의지만 가지면 말이지.
1세대 앞선 기술이 현실로 이루어지게 하는게 쉽지는 않지.