지난 50년간 변혁을 주도했던 반도체 기술이 절정에 달하는 시기는 앞으로 10여년간이다.
70년대 이후 메모리 반도체 (DRAM) 는 3년마다 4배씩 집적도가 향상돼 왔다
현재의 기술발전 추세로 보아 2010년까지는 4~5년마다 반도체 기술혁신이 나타날 것으로 예상된다
2001년에는 집적도가 64M (메가)에서 16배나 향상된 1G (기가.10억7천만개의 트랜지스터가 들어있는 것과 같음) 의 반도체가 대량 생산되는 시대로 접어든다.
64M의 회로간 선폭 (線幅) 은 0.35㎛ (1㎛는 1백만분의 1m) .2007년께 회로선폭은 0.1㎛ 에 접근한다. 이 선폭이면 16G의 메모리 칩 제조가 가능해질 것이다. 이런 칩의 기본 소재는 지금과 같은 실리콘이다. 실리콘 시대는 2000년초까지 계속된다
그러나 달라지는 것이 있다. 집적도가 올라가는 것과 함께 '기능의 고도화' 가 이루어지는 것이다. 서울대 박영준 (朴榮俊) 교수 (서울대 반도체공동연구소장) 는 "2000년대 반도체 칩의 특징은 복합기능을 갖는 '시스템 칩' " 이라며 "그 자체가 하나의 시스템으로 메모리.그래픽.통신 등 각종 기능이 들어간다" 고 말한다.
시스템 칩은 가전.자동차.휴대용 전화.오락.의료 등 각 제품에 들어가는 반도체다. 일종의 주문형 반도체인 셈이다. 메모리와 논리회로를 결합한 '로직LSI' 칩의 개발도 올 들어 본격화되고 있다
삼성전자가 개발해 올부터 판매에 들어간 'MDL - 80' 은 16메가D램에 그래픽을 처리하는 논리회로가 복합됐다. 로직LSI는 단일 칩으로 속도가 빠르고 소비전력이 낮기 때문에 인터넷 기능.멀티미디어 기능 등을 갖는 휴대용 디지털 기기에 알맞다.
한걸음 더나아가 21세기초에는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 마이크로프로세서와 메모리가 통합될 전망이다. 이렇게 되면 소형의 휴대용 정보기기에서도 지능형 가전제품.3차원 동화상 구현 등이 쉬워진다
일본의 미쓰비시와 미국 캘리포니아 버클리대는 이런 신 마이크로프로세서 개발을 진행중이다. 반도체 기술의 또다른 줄기는 '인간 친화 반도체' 의 등장이다
영상.온도.압력을 감지하는 센서, 발광소자, 음성인식소자 등은 사회의 정보생산과 소비에 큰 파급효과를 가져온다. 국내 학계와 산업계는 이런 차세대 반도체 연구에 10년간 7천억원의 연구비가 소요될 것으로 보고 정부에 기술혁신계획을 제출해 놓았다
그럼 실리콘 칩의 한계는 어디인가. 실리콘의 성질 때문에 선폭이 0.1㎛ 이하로 가면 반도체 회로를 설계하기 어렵다고 과학자들은 주장한다. 0.1㎛의 선폭을 다루는 기술이 개발되는 2007년께부터 실리콘 반도체의 한계가 드러날지 모른다
실리콘의 한계를 넘는 단서를 제공하는 것이 생체 (生體) 다. 생체는 탄소.수소.질소로 이루어진 가장 안정되고 유용한 유기물질. 생체소자는 정보처리의 유연성이 뛰어나고 스스로 학습하는 기능이 있다
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발명이야기
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