Introduction
반도체 소자 공부를 하고 계심. 반도체에 관심 있는 학생이면 들어보는게 좋음. 반도체 하니깐 반도체를 최고라고 이야기 할 것임. 3학년이면 반도체 소자나 전자회로 듣고 있을 것이니까 그것에 관련해서 이야기를 해보려고 함. 프로메테우스가 인간을 만들었는데 발톱이 날카롭지도 않고 할 수 있는게 없었음. 이 세상에서 태어나게 했으면 책임을 져야지! 라는 생각으로 불을 훔쳐다 가져다 주는 것이 인류 문명의 시작이라고 함. 반도체는 진부하게 이야기하면 산업의 싹이라고 함. 인간의 상상을 현실로 만들어줄 수 있는 가장 powerful 한 기술임. 요즘에는 반도체가 없으면 1시간도 돌아갈 수 없음.
반도체의 과거 & 현재
엔지니어링 하면서 노벨상 한 번 타고 싶다 하면 반도체 하면 됨. 우리가 잘 알고 있는 MOSFET 을 발명한 사람이 강대원 박사임. 과거에는 당연히 반도체가 우리를 먹여 살렸음. 반도체 지금까지 잘 먹여살려왔는데 앞으로도 그럴 수 있냐- 하면 그럴 수 있음. 알파고 사건 이후로 소프트웨어가 쭉쭉 나아갈 때도 있었고, 또 하드웨어가 나아갈 때도 있었음.
Challenges
전 국민이 우리나라가 반도체 강국인 건 알고 있음. (특히 메모리) 많은 사람들이 신경쓰지 않는 것 중 하나가 power 임. 모든 것들이 전력을 소모하고 휴대폰도 배터리가 있음. 배터리는 화학전지로 이루어짐. 배터리는 새로운 배터리가 나올려면 새로운 기술, 새로운 소재 등을 찾아야 함. 실험을 계속하면서 찾아내야 하기 때문에 진보가 느림. 반도체나 디스플레이에서 쓰는 전기 소모량은 계속해서 빠르게 늘어나는데 배터리에서 제공할 수 있는 수준은 느리게 올라감. 배터리가 물론 더 잘해야 하지만, 반도체 쪽에서 덜 쓰는 것이 중요한 것임. 환경오염 이야기 할 떄 자동차 얘기를 할게 아니라 전기정보공학부를 욕해야 함. 여러분이 구글 쓸데 없이 검색할 때마다 AA 배터리 하나 그냥 버리는 것임. 여러분 잘 알고 있는 Gordon Moore 는 그냥 뭐 논문도 아니고 article 하나 쓴 것임. 전 세계 1등하는 업체의 사장이었으니까 법칙이라기 보다는 경영방침이었음. 정해놓고 그냥 따라간 것임. 엔지니어를 쥐어짠 법칙임. 요즘에는 이 타이밍이 느려졌고, 사실은 끝났다고 봐야하는데 이야기는 많이 되고 있음.
CMOS Scaling
요즘에는 줄이는 것이 중요함. 그냥 줄이는게 아니라 X, Y, Z 가 동일하게 줄어야 하는 것이 중요한 것임. 작게 만들수록 성능도 좋은데 가격도 싸짐. 일반 제조업으로는 도저히 설명할 수 없음. 그렇기 때문에 반도체가 기하급수적으로 성장할 수 있는 것임. 이렇게 되니 안쓰던 분야에서도 쓰고 있음. 일례로 HDD 를 SSD 가 교체해버리고 있음. 왜? SSD 가 안비싸기 때문임. 옛날에는 반도체 없다고 자동차를 못만드는게 말이 안됐음. 근데 요새는 그냥 다 맣이 됨. 전지전자에서만 반도체가 중요한 것이 아니라 그냥 다 중요함. 여튼 이렇게 줄이면 좋으니까, 여러분이 알고 있는 회사들은 다 줄이는데 도가 튼 회사들임. 그래서 줄이기만 해도 돈이 되던 아름다운 시대가 있었음. 요새도 줄이기는 하는데 쉽지는 않음. 앞으로 10 ~ 15 년 이상까지는 현재의 트렌드대로 가도 될 것으로 보임. 네덜란드에서 좋은 설비 사고 땅에 공장 설치해서 뭐 그냥 줄이면 되지 않나라고 생각할 수 있는데 그렇게 돈으로 다 해결할 거면 사우디아라비아가 제일 잘해야 함. 그렇지 않은 이유가 여러분과 같은 well-educated engineer 가 많이 필요하기 때문임. 삼성의 3나노는 실제 3나노가 아님. 그럼 몇나노냐 그걸 모름. 어딜보고 그렇게 이야기하는지도 그게 실제로 그런지도 모름. 그냥 한 번 블러핑하니까 이름을 그냥 그렇게 지어버린 것임. 실제는 10나노여서 아직 갈 길이 멀음.