ÃÖâȯ ȸ¿ø (ÇѾç´ë) ¿¬±¸ÆÀ, ¹ÝµµÃ¼ ¼º´ÉÇâ»ó°ú ÀúÀü·Â ±¸ÇöÇÏ´Â ãæ°øÁ¤ °³¹ß-¹ÝµµÃ¼ ºÐ¾ß ¼¼°è ÃÖ°í ±ÇÀ§ ÇÐȸ IEDM¿¡¼­ ¹ßÇ¥
¡ã (¿ÞÂʺÎÅÍ) ÃÖâȯ ±³¼ö, ÇÑÈÆÈñ ¹Ú»ç°úÁ¤
 
¿ì¸® ÇÐȸ ÇмúÀÌ»çÀÎ ÇѾç´ë ½Å¼ÒÀç°øÇкΠÃÖâȯ ±³¼ö¿Í ÇÑÈÆÈñ ¹Ú»ç°úÁ¤ Çлý ¿¬±¸ÆÀÀÌ ¹ÝµµÃ¼ ¼ÒÀÚÀÇ ¼º´É Çâ»ó°ú ³·Àº Àü·Â¼Ò¸ð¸¦ À§ÇÑ »õ·Î¿î 3Â÷¿ø ÁýÀû °øÁ¤ ¹æ½ÄÀ» °³¹ßÇß´Ù°í, ÇѾç´ë°¡ 12¿ù 18ÀÏ ¹ßÇ¥Çß´Ù.

¡®Monolithic 3D Integration(ÀÌÇÏ M3D)¡¯·Î ¸í¸íµÈ ÇØ´ç ±â¼úÀº ¹ÝµµÃ¼ ¼ÒÀÚ ¹Ì¼¼È­ ÇѰ踦 ¶Ù¾î³ÑÀ» ¼ö ÀÖ´Â ±â¼ú·Î Æò°¡¹Þ´Â´Ù. ÀÌ·± ÀÌÀ¯·Î ÃÖ ±³¼öÆÀÀº ÃÖ±Ù ¿­¸° ¹ÝµµÃ¼ ºÐ¾ß ÃÖ°í±ÇÀ§ÇÐȸ ¡®±¹Á¦ÀüÀÚ¼ÒÀÚÇÐȸ(International Electron Devices Meeting, IEDM)¡¯¿¡¼­ ÇØ´ç ³»¿ëÀ» ¹ßÇ¥Çß´Ù.
 
IEDMÀº ¼¼°è 3´ë ¹ÝµµÃ¼ ÇÐȸ Áß Çϳª·Î, ¡®¹ÝµµÃ¼ ºÐ¾ßÀÇ ¿Ã¸²ÇÈ¡¯À̶ó´Â º°ÄªÀÌ ÀÖÀ» ¸¸Å­ ÇØ´ç ÇÐȸ¿¡¼­ ¹ßÇ¥µÇ´Â ³í¹® ¼ö°¡ ±× ±¹°¡ÀÇ ¹ÝµµÃ¼ ±â¼ú ¼öÁØÀ» Æò°¡ÇÏ´Â ÁöÇ¥°¡ µÇ±âµµ ÇÑ´Ù. 
 
±×µ¿¾È ¹ÝµµÃ¼ ¾÷°è´Â ¼ÒÀÚ ¹Ì¼¼È­ ÇÑ°è±Øº¹À» À§ÇØ EUV(±ØÀڿܼ±) ³ë±¤ Àåºñ ±â¼úÀ» µµÀÔÇÏ°í ÀÖÁö¸¸, ´Ù±â´É¼º È®´ë, Àü·Â ¼Ò¸ð °¨¼Ò, È¿À²ÀûÀÎ »ý»ê ºñ¿ëÃø¸é¿¡¼­ »õ·Î¿î ´ë¾È ±â¼úÀÎ 3Â÷¿ø ±¸Á¶ÀÇ ¿¬±¸¸¦ ÁøÇàÇØ¿Ô´Ù. 
 
ÃÖ ±³¼öÆÀÀÌ Á¦¾ÈÇÏ´Â 3Â÷¿ø ÁýÀû °øÁ¤ÀÎ M3D Á¦ÀÛ ±â¼úÀº ¼ö¼Ò ÀÌ¿ÂÀ» È°¿ëÇÑ ¡®ÀÌ¿Â ÄÆ(Ion-Cut)¡¯ ±â¼úÀ» Àû¿ëÇØ M3D Á÷Á¢È¸·Î(IC)¸¦ ±¸ÇöÇß°í, ±âÁ¸ ¹ÝµµÃ¼¼ÒÀÚ Á¦Á¶°øÁ¤ ¿Âµµº¸´Ù ³·Àº 500 oC ÀÌÇÏ Àú¿Â¿¡¼­ 70nm ±Þ ´Ü°áÁ¤ ½Ç¸®ÄÜ ÃþÀ» 200mm CMOS ¿þÀÌÆÛ À§¿¡ Çü¼ºÇß´Ù. ¶Ç ÇϺΠCMOS ¼ÒÀÚ¿Í »óºÎ ±¤´ÙÀÌ¿Àµå¿Í ÀúÇ׸޸𸮠¼ÒÀÚ¸¦ È°¿ëÇØ M3D ±â¼ú·Î ÁýÀûµÈ ICÀÇ µ¿ÀÛÀ» È®ÀÎÇß´Ù.

Á¦¾ÈµÈ M3D ¹æ½ÄÀº M3D ±â¼úÀ» ¼±µµÇÏ´Â ÇØ¿Ü ÇÁ¶û½º CEA-LETI¿Í ´ë¸¸ TSRIÀÇ ¹æ½Ä°ú´Â ´Ù¸¥ ¡®¼ö¼Ò ÀÌ¿Â ÁÖÀÔ¡¯À» ÀÌ¿ëÇÑ ±â¼úÀ̱⿡ »óºÎ ¹ÝµµÃ¼ÃþÀÇ µÎ²² Á¶Àý°ú °áÇÔ Á¦¾î°¡ °¡´ÉÇØ Æ¯¼º ¹× Á¦Á¶ ºñ¿ë Ãø¸é¿¡¼­ Â÷º°¼ºÀ» °®´Â È¿À²ÀûÀÎ °ø¹ýÀ¸·Î Æò°¡¹Þ´Â´Ù.
 

¡ã ±×¸²1. ÇϺΠ¼ÒÀÚ ±âÆÇ¿¡ ÀÌ¿Â ÄÆ M3D ±â¼ú ±â¹ÝÀ¸·Î Àü»çµÈ »óºÎ Si ±âÆÇ ´Ü¸é »çÁø
 
¡ã ±×¸²2. »óÇϺΠ¼ÒÀÚ°£ ¿¬°á ¸ð½Äµµ: ÇϺÎÃþ ¼ÒÀÚ´Â Ring-Oscillator¿Í Current Senor ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ°í »óºÎÃþ ¼ÒÀÚ´Â ±¤´ÙÀÌ¿Àµå¿Í ÀúÇ׺¯È­¸Þ¸ð¸® ¼ÒÀÚ ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ´Ù. 
 
ÃÖâȯ ±³¼ö´Â ¡°¹ÝµµÃ¼ ¼ÒÀÚÀÇ Áö¼ÓÀûÀÎ ¹Ì¼¼È­ °øÁ¤ °³¹ß ÀÌ¿Ü¿¡ ´Ù±â´É¼º°ú ÀúÀü·Â µ¿ÀÛÀÌ °¡´ÉÇÑ 3Â÷¿ø ÁýÀû °øÁ¤ °³¹ß ¶ÇÇÑ ÇʼöÀûÀÌ´Ù. ¸¶Ä¡ °íÃþ ¾ÆÆÄÆ®¸¦ ÅëÇØ ÁÖ°Å ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖ´Â °Í °°ÀÌ 3Â÷¿ø ÁýÀûÀº ¹ÝµµÃ¼ ¼º´ÉÀ» Çâ»ó ½Ãų ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î ¿¹»óÇÑ´Ù. ´Ù¾çÇÑ ¼ÒÀÚ¸¦ ¼öÁ÷ ¹è¼±À¸·Î ¿¬°áÇÑ M3D ±â¼úÀº º¹ÀâÇÑ ¿¬»ê ¹× ÀúÀü·Â IC ȸ·Î¿¡ Àû¿ëµÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëµÈ´Ù¡±¶ó°í ¸»Çß´Ù.
 
À̹ø ¿¬±¸´Â Çѱ¹¿¬±¸Àç´ÜÀÇ ¼±Çà°øÁ¤ ¹× Ç÷§Æû ±â¼ú ¿¬±¸°³¹ß »ç¾÷, Â÷¼¼´ë Áö´ÉÇü ¹ÝµµÃ¼ ±â¼ú °³¹ß »ç¾÷ ¹× QualcommÀÇ Áö¿øÀ¸·Î ÁøÇàµÆ´Ù.
 
ÇÑÆí ÃÖ ±³¼öÆÀÀº Áö³­ 6¿ù °­À¯Àü(ferroelectric, Ë­ë¯ï³) ½Å¼ÒÀ縦 È°¿ëÇÑ 3Â÷¿ø Ç÷¡½Ã ¸Þ¸ð¸® ¼ÒÀÚÀÇ ´ÙÄ¡È­ ¿¬±¸·Î ÃÊ°í¹Ðµµ ÁýÀû ±â¼ú ¹× ȸ·Î ÇÐȸ(VLSI Technology & Circuit)¿¡¼­ ¸Þ¸ð¸® ¼ÒÀÚ ºÐ°úÀÇ Highlight ³í¹®À¸·Î ¼±Á¤µÇ´Â µî Â÷¼¼´ë ¹ÝµµÃ¼ ¼ÒÀÚ, Àç·á ¹× °øÁ¤ ºÐ¾ß¿¡¼­ È°¹ßÇÏ°Ô ¿¬±¸ÇÏ°í ÀÖ´Ù.
 
¡á ³í¹®Á¤º¸
*³í¹®¸í: Low Temperature and Ion-Cut Based Monolithic 3D Process Integration Platform Incorporated with CMOS, RRAM and Photo Sensor Circuits
¡á ÀúÀÚÁ¤º¸
*±³½ÅÀúÀÚ: ÃÖâȯ ±³¼ö (ÇѾç´ëÇб³ ½Å¼ÒÀç°øÇаú)
*Á¦1ÀúÀÚ: ÇÑÈÆÈñ ¹Ú»ç°úÁ¤ (ÇѾç´ëÇб³ ½Å¼ÒÀç°øÇаú) 
*°øµ¿¿¬±¸ÀÚ: ÃÖ¸®³ë ±³¼ö(ÀÎÇÏ´ëÇб³) Á¤¼º¿í ±³¼ö(¿¬¼¼´ëÇб³), Á¤¼º¿ì ±³¼ö(°í·Á´ëÇб³), Á¶º´Áø ±³¼ö (KAIST), ¼Û½Âö ¹Ú»ç (Qualcomm)
¡á ¿¬±¸¹è°æ
¹ÝµµÃ¼ ¼ÒÀÚ °³¹ßÀº EUV ±â¼ú µµÀÔÀ» ÅëÇÑ Áö¼ÓÀûÀÎ ¹Ì¼¼È­ ¿¬±¸ ¹æÇâ°ú 3Â÷¿ø ÁýÀû °øÁ¤À¸·Î ÁøÈ­ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ, ´Ù¾çÇÑ ±â´É¼ºÀ» ±¸ÇöÇϱâ À§ÇÑ ¹ÝµµÃ¼ ¼ÒÀÚÀÇ °áÇÕÀÌ ´õ¿í Áß¿ä½Ã µÈ´Ù. ƯÈ÷, 3Â÷¿ø ÁýÀû °øÁ¤Àº Ãß°¡ÀûÀÎ ¹Ì¼¼È­ ¾øÀÌ ¼ÒÀÚ ¼º´ÉÀ» Çâ»ó ½Ãų ¼ö ÀÖ°í ´Ù¾çÇÑ ±â´ÉÀ» °®´Â ÀÌÁ¾ ¼ÒÀÚÀÇ °áÇÕÀÌ °¡´ÉÇÑ ±â¼úÀÌ´Ù. Áõ°¡ÇÏ´Â ¼ÒÀÚ °£ ¿¬°áÀ» ±âÁ¸ WiringÀ» ÀÌ¿ëÇÏ´Â 2D ±¸Á¶ ¼ÒÀÚ·Î ±¸Çö ½Ã º¹ÀâÇÑ ¹è¼±À¸·Î ¼ÒÀÚ °£ RC delay°¡ Áõ°¡ÇÏ¿© ¼Ò¸ðÀü·ÂÀÌ Áõ°¡µÇ´Â ¹®Á¦Á¡ ¹ß»ýÇÑ´Ù. À̸¦ À§ÇØ ´Ù¾çÇÑ ¼ÒÀÚ°£ ¹è¼±±æÀÌ °¨¼Ò¸¦ À§ÇØ Æ¯¼º ÀúÇÏÀÇ ¹®Á¦Á¡À» º¸¿ÏÇÒ ¼ö ÀÖ´Â 3Â÷¿ø ÀûÃþ ±â¼úÀÎ TSV¿Í M3D ±¸Á¶°¡ Á¦¾ÈµÇ¾ú´Ù. ƯÈ÷, M3DÀÇ °æ¿ì ¼öÁ÷ ¹è¼± Çü¼º ½Ã ¼ö¹é nm±ÞÀÇ ¾ãÀº »óºÎÃþÀ» Çü¼ºÇÏ°í »óÇϺΠ¼ÒÀÚ°£ Á¤·Ä¹®Á¦¸¦ ¼øÂ÷ÀûÀ¸·Î ÁýÀûÇÏ´Â °øÁ¤À» ÅëÇØ ÇØ°á ÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ³·Àº aspect ratio·Î ÀÎÇØ nm±Þ Via hole sizeÈ®º¸ ¿Í hole fillingÀ» ¹®Á¦¾øÀÌ ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. 
¡á ¿¬±¸³»¿ë
º» ¿¬±¸¿¡¼­´Â »ó-ÇϺΠ¹ÝµµÃ¼ ±âÆÇ¿¡ °¢°¢ ¼ÒÀÚ¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â 3Â÷¿ø ÁýÀû °øÁ¤À» Á¦¾ÈÇÏ¿´´Ù. ¸ÕÀú 8ÀÎÄ¡ ±âÆÇ¿¡ CMOS ¼ÒÀÚ (ÇϺμÒÀÚ)¸¦ Çü¼º ÇÏ°í Àú¿Â ±â¹Ý ÀÌ¿Â ÄÆ Àü»ç ±â¼úÀ» ÅëÇØ ¼ö½Ê nm±Þ ´Ü°áÁ¤ ½Ç¸®ÄÜÃþÀ» »óºÎÃþÀ¸·Î Çü¼º ÈÄ Photodetector¿Í RRAM (»óºÎ¼ÒÀÚ)¸¦ Çü¼ºÇÏ¿´´Ù. »óÇϺΠ¼ÒÀÚ ¿¬°áÀ» ÇÏ¿© ºûÀÇ ¼¼±â¿¡ µû¸¥ Clock-Frequency Ư¼ºÀ» È®º¸ ÈÄ ÃßÃâµÈ Clock Frequency ¿µÇ⠺м®À» RRAM ¼ÒÀÚ¿¡ ¿¬°áÇÏ¿© Ư¼ºÀ» È®ÀÎÇÏ¿´´Ù. 
¡á ±â´ëÈ¿°ú
¼ÒÀÚ ¹Ì¼¼È­¸¦ ¶Ù¾î³ÑÀ» ¼ö ÀÖ´Â °øÁ¤ ±â¼ú·Î ´Ù¾çÇÑ ÀÌÁ¾ ¼ÒÀÚ°£ÀÇ ¿¬°áÀÌ °¡´ÉÇÏ¿© ·ÎÁ÷-·ÎÁ÷, ·ÎÁ÷-¸Þ¸ð¸®, ·ÎÁ÷-¼¾¼­ ¹× ´º·ÎÆ÷¹Í ¼ÒÀÚ µîÀÇ ½Ã½ºÅÛ ±¸ÇöÀÌ °¡´ÉÇÒ °ÍÀ¸·Î ¿¹»óµÈ´Ù. ƯÈ÷, Á¦¾ÈµÈ Àú¿Â ±â¹Ý Ion-Cut ±â¹Ý M3D IntegrationÀº ÇØ¿Ü ¿¬±¸Áø¿¡¼­ Á¦½ÃÇÑ °øÁ¤ ¹æ½Ä°ú ´Þ¶ó¼­ ¼ÒÀÚ Æ¯¼º°ú ºñ¿ë Ãø¸é¿¡¼­µµ °³¼± µÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëÇÔ.
¡á ¿ë¾î¼³¸í
1. Wiring: Chip°ú Chip »çÀÌÀÇ ½ÅÈ£¸¦ ÁÖ°í ¹ÞÀ» ¼ö ÀÖ´Â ±Ý¼Ó ¶óÀÎ
2. Ring-Oscillator: Frequency¸¦ ¹ß»ýÇÏ´Â ÀåÄ¡·Î ¼ÒÀÚ¸¦ µ¿ÀÛ½ÃÅ°´Â ¿ªÇÒÀ» Çϸç, Frequency°¡ Ŭ¼ö·Ï ºü¸¥ ¿¬»êÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
 
-Ãâó: ÇѾç´ë ¿¬±¸¼º°ú