[외언내언]초미세 반도체

“작은 것이 아름답다”다는 말이 가장 잘 적용되는 곳은 아마도 반도체 기술 분야일 것이다.크고 화려한 것이 흔히 대접받는 세상이지만 이 분야에서는 ‘작게,더 작게’가 절대적인 명제다.반도체 기술의 핵심은 한마디로 반도체안 회로의 굵기를 더 미세하게 만드는 것이다.반도체의 집적도를 높이고제품 원가를 낮추어 경쟁력을 올릴 수 있기 때문이다.

집적도가 높아지면 정보 저장 용량이 그만큼 늘어나는데 반도체의 저장용량은 보통 메가·기가·테라로 표시된다.물리학에서 메가는 10의 6제곱,기가는 10의 9제곱,테라는 10의 12제곱을 뜻한다.즉 메가는 100만,기가는 1조,테라는 1,000조의 단위다.

현재 상용화된 메가급 반도체의 회로 굵기는 머리카락 굵기의 1,000분의 1(1만분의 1㎜) 정도다.기가급은 4,000분의 1,테라급은 400만분의 1정도가 된다.한국은 지금 세계 반도체시장 메가D램 분야에서 점유율 1위를 차지하고있고,기가급 반도체 생산도 눈앞에 두고 있다.지난해 6월 삼성전자가 세계첫 4기가D램 공정기술을 개발,2001∼2002년이면 제품 생산이 가능하다고 밝혔다.

기가급에 이어 테라급 반도체 생산이 가능한 기반기술이 우리 학자들에 의해 개발됐다.연세대 黃正男·呂寅煥,포항공대 姜明昊교수 팀이 반도체를 구성하는 핵심물질인 실리콘과 산소를 원자 수준에서 미세하게 조절할 수 있는 방법을 찾아내 최근 국제학계에 발표했다.

이들은 상온(常溫)에서 실리콘 원자 한 개와 산소원자 한 개가 결합할 때의 기본과정 및 원리를 규명했고 아울러 분자 크기의 글자를 써내는데 성공했다.지난 90년 미국 IBM사가 원자글자를 처음 써보였지만 상온이 아닌 섭씨마이너스 269도(절대영도 근방)의 극저온 상태에서였다.



원자를 자유롭게 조작할 수 있는 실험적·이론적 근거를 제시한 이 연구결과에 따라 앞으로 초미세·초저전력·초고속의 마이크로 컴퓨터를 개발할 수 있게 됐다.이 기술을 바탕으로 테라급 반도체가 만들어지면 현재 300∼400평 정도의 공간을 차지하는 슈퍼 컴퓨터를 책상에 올려 놓을 수 있는 소형으로 축소 할 수 있다니 획기적인 기술개발이 이루어진 셈이다.이 기술의 실용화는 2010년 정도에 가능할 것으로 연구진은 전망한다.

지금까지 한국의 메가D램 반도체 기술이 막대한 로열티를 지불해야 하는 외국의 기반기술을 바탕으로 한 것인데 비해 이번 초미세 반도체 기반기술은순수한 우리 기술을 바탕으로 차세대 반도체 개발의 길을 텄다는 점에서 더욱 의미가 깊다.