안녕하세요. 박두현 전문가입니다.
Q. 3D 집적 회로의 고속 신호 전송 및 열 관리 문제를 해결 방안에 대해
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.3D직접회로는 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라서 성능을 향상시키는 방식으로 칩을 수직적으로 적층해 공간활용성을 극대화 합니다 그러나 이러한 구조는고속 신호전송과 열관리 문제를 야기할 수 있습니다 이를 해결하기 위해서는 TSV최적활르 통해서 가능합니다 3D 직접회로에서는 TSV를 통해 칩간의 수직적 데이터 통신이 이루어지며 TSV의 크기와 간격 배치 최적화가 고속신호 전송에 중요한 역할을 합니다 신호손실이나 왜곡을 줄이기 위해서 TSV를 신중하게 설계하고 배치함으로써 신호전송속도를 개선할 수 있습니다
Q. 차세대 반도체 제조 공정에서 사용되는 EUV 리소그래피의 한계점에 대해
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.장기적인 한계로는 그래소그래피는 13.5나노 파장을 사용하는데 이를 생성하는 광원의 출력이 제한적입니다고출력 EUV광원을 구현하는 것은 매우 어렵고 광원자체의 안정성 확보가 까다롭습니다 출력이 불안정할 경우 공정속도가 느려지거나 불량률이 증가할 수 있습니다 그리고 EUV리소그래피에서는 반사 마스크가 사용됩니다 이 마스크는 고도의 정밀함이 요구되지만결함이 생길 가능성이 큽니다 EUV마스크 결함은 웨이퍼에 직접 영향을 미쳐서 제품의 수율에 문제를 발생시킬 수 있습니다 따라서 이를 극복하기 위해서는 광원 개선, 새로운 소재연구,공정최적화 등 다방면에서의 기술적 진보가 필요합니다
Q. 사물인터넷(IoT)가 발전을 하는 방법을 알려주시기 바랍니다.
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.사물인터넷 시스템에서 성능과 보안을 극대화 하기 위한 핵심기술로는에지컴퓨팅이 있습니다 사물인터넷 기기와 가까운 곳에서 데이터를 처리하는 에지 컴퓨팅은 클라우드로 모든 데이터를 전송하는 대신현장에서 데이터를 분석하고 처리합니다 이를 통해서 지연시간을 줄이고 네트워크 부하를 줄일 수 있으며 실시간 분석이 필요한 응용프로그램에서 성능이 크게 향상됩니다 그리고 사물인터넷 기기는 에너지효율이 중요한 요소입니다 저전력 무선 프로토콜을 사용하거나전력효율적인 하드웨어설계를 통해서 사물인터넷 기기의 배터리 수명을 연장할 수 있습니다
Q. 반도체 제조 공정에서 미세화가 진행됨에 따라 발생하는 기술적 한계에 대해
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.회로의 선폭이 3나노 이하로 축소되면서 물리적 한계에 직면하고 있습니다 회로간격이 줄어들수록 전자간섭이 커지고누설전류가 증가하며 전력소모가 더 많아질 수 있습니다 그리고 미세한 회로를 정확하게 패터닝하기 위해서 필요한 광학 장비와 공정이 더 복잡해졌습니다 기존의 노광장비로는 극도로 작은 패턴을 정확하게 새기는 데 한계가 있습니다이와 같은 공간제약 및 선폭 축소의 어려움과 제조 공정 복잡성이 증가한다는 한계가 있고 새로운 패터닝 기술로의 댕으으로는 EUV리소그래피를 활용하여서 미세한 패턴을 기를 수 있고 고밀도 회로형성을 할 수 있고 일부 다중 패터닝 공정을 단순화한는 것입니다 또는 멀티패터닝이라는 기술은 기존의 리소그래피 기법으로는 단일공정으로 패턴을 형성할 수 없는 경우 여러번의 패터닝 공정을 반복해서 더 작은 패턴을 형성하는 방법도 있습니다
Q. 전력이 끊기지 않는 방법에 대해서 알고 싶습니다.
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.정력이 끊기지 않도록 유지하는 것은 안정적이고 지속적인 전력공급을 보장하기 위한 중요한 과제 중하나입니다 이를 위해서 다양한 방법과 기술이 필요한데요중요한 전력시설이나 시스템은 주 전력공급 외에 이중화된 전력선이나 예비전력시스템을 사용해서 전원이 끊기더라도 빠르게 대체 전원으로 전환될 수 있도록 설계됩니다 그리고 주로 컴퓨터나 중요한 전기 장비에사용되는 UPS는 순간적인 전력 끊김을 방지하고 짧은 시간동안전력을 공급해 주요 장비의 데이터 손실을 방지하거나 시스템을 안전하게 종료할 수 있게 합니다 또 분산형 전원시스템을 활용하면 전력을 한곳에서 생산하고 각지로 전달하는 전통적인 중앙집중식 방식과 다르게각 지역에서 자체전력을 생산하여서 전력손실을 줄이고 특정지역에 문제가 발생했을 때도 전력공급을 유지할 수 있도록 하는 구조를 활용할 수도 있습니다