반도체 2나노 이하는 물리적으로 만들기 어렵다.

가장 큰 이유는 무엇일까,

그것은 빛의 크기를 더이상 줄 일 수 없기 때문이고, 누설 전류때문이야.

빛의 크기를 줄이는 방법은 바로 빛의 밀도를 낮추고 빛의 축소 배율을 높이는건데,

ND1000000이라는 렌즈 필터의 경우, 

투과된 빛의 밀도를 1/100만배로 작게 만들어주지.

그러면 그 빛을 축소하는것은 자기장 축소 배율기를 통해서, 

코일에 전류를 흘려서 X축과 Y축의 자기장으로 미세 조정하는거야.

그러면 10나노의 크기의 CPU를 100개를 이어붙이는거지.

100개를 이어 붙였을때, 10나노 크기의 100배 큰 100개로 이어붙혀진 CPU가 있겠지.

빛을 반사시켜 온 빛의 축소 배율을 결정하는것은 각도와 거리인데,

원하는 각도와 거리를 맞춰도 그 축소된 형상 배율 만큼 

빛의 밀도를 낮춰주지 않으면 빛의 입자가 과도하게 겹쳐서, 

상이 깨진다는거지.

반대로 빛의 밀도를 너무 낮추면 흐릿하게 그려지겠지.

그래서 이렇게 100개를 이어붙인것을 ND10000으로 1만배 빛의 밀도를 낮추고,

축소 배율 렌즈로 1만배 축소한 축소 마스크를 만드는거야.

이 축소 마스크의 경우 약 1만배 매우 작은데,

이 1만배 축소 마스크에 ND10000 렌즈 필터를 통과한 

빛을 통과시키고, 만들어진 빛을 ND1000000 렌즈를 한번 더 통과시킨 뒤 

100만배 작게 만들면, 100억배 작아지게 되는거야.

해상도는 축소 배율을 높일수록 좋아지는데, 

확대는 확대 배율을 높일수록 낮아지지. 

그래서 축소에는 한계가 없다는거야.

나중에 단 한번의 공정으로 0.000000001나노의 CPU 100억개가 결집된 CPU를 찍어낼수있어.

1나노 크기의 CPU칩셋을 끼워넣었는데, 0.000000001나노 100억개가 들어가있는거지.

속도는 얼마나 빨라지고 전력 효율은 얼마나 빨라질까, 

이 기술이 현실화 되면 반도체의 특이점이 오는건데,

단, 하나의 스마트폰으로 PC 100억대가 동시에 연산이 가능해지는거야.

누설 전류를 막는 방법도 중요한데, 크기가 너무 작아지면서, 

산화막에 있는 미세한 틈으로 전자가 빠져나가기 시작하는거지.

산화막의 밀도를 높여주는게 중요한데, 

그래핀으로 건식 고압으로 산화막을 만들고, 웨이퍼를 그린 뒤,

미세한 공간을 메꾸는 작업을 하는 거야. 

코팅 층을 만들어서 빈 공간을 가득 체운뒤 스며들게하고, 그 공간을 그대로 다시 깍는거야.

그러면 미세한 틈이 막히게 되고, 누설전류가 없어지게 되는거지.

전류 컨트롤을 잘해줘야하는데, 워낙 미세하다보닌깐,

작은 전류에도 전압이 높아지면서, 

소자가 타버리는거야. 그래서 0.000000001나노에 맞는 전압 변환 장치를 이용해서,

소자가 타지 않도록 적정 전력을 공급하도록해야겠지.

스마트폰 한대에 들어가있는 1나노 크기의 CPU 칩에 

0.000000001나노 100억개를 넣을수있는 날이 오게 될지도 몰라.