하지만 몇 가지 고려해야 할 점들이 있습니다.
스타트업 Atum Works는 YCombinator에 게시한 런칭 글에 따르면, 자체 개발한 나노스케일 3D 프린팅 방식이 기존의 생산 공정 흐름을 쉽게 대체하고 칩 제작 비용을 90% 절감할 수 있다고 주장합니다. 다만, 이 기술에는 전제가 있습니다. 로직 칩 분야에서는 기술력이 20년가량 뒤처져 있을 수 있으나, 패키징, 포토닉스, 센서 분야에서는 활용 가능성이 높습니다.
현대의 칩은 마치 건물과 같습니다. 여러 층의 구조를 가지며, 내부에 다양한 종류의 블록과 복잡한 통신 인프라가 연결되어 있습니다. 모든 첨단 칩은 수천 단계에 걸쳐 수백 가지의 전문 도구를 사용하는 매우 정교하고 복잡한 제조 공정을 거치기 때문에 제작 비용이 매우 높습니다.
Atum Works는 웨이퍼 규모에서 보셀(voxel) 단위로 다중 물질 3D 구조를 구현할 수 있는 나노스케일 3D 프린터를 개발 및 구축했다고 주장합니다. 회로를 포토마스크를 이용한 빛 노광(light exposure)으로 실리콘 웨이퍼에 패턴화하는 기존의 평면 리소그래피(planar lithography) 워크플로우와 달리, Atum Works의 시스템은 3차원 공간의 정밀한 위치에 재료를 직접 증착합니다. 이는 집적 회로 제작을 가능하게 하며, 인터커넥트(interconnects)와 같은 요소들이 연속적이고 통합된 공정으로 형성되도록 함으로써 기존 방식 대비 높은 수율 개선을 기대하게 합니다.
- 마이크로소프트 지원 스타트업, 원자 해빔 리소그래피로 4,000만 달러 투자 유치: 원자 수준의 칩 프린팅 가능
- 중국 과학자들, 홀로그래픽 빛장을 이용해 반 초 만에 초소형 물체 3D 프린팅 성공
- Rapidus, 2027년까지 대량의 2nm 칩 생산 목표 설정 및 생산 능력 4배 확대 계획: 단 1년 만에 월 25,000 웨이퍼 시동 규모로 확장 예정
최신 EUV 리소그래피 장비는 약 13nm의 해상도를 제공하며(Applied사의 Sculpta를 사용하면 1~2nm의 임계 치수 제어로 스캐너로 형성된 패턴을 보완하거나 수정 가능), 최신 에칭 장비는 수직 방향으로 10nm 이하의 정밀도를 달성합니다. 반면, 100nm 해상도는 2003년~2005년에 주로 사용되던 90nm~110nm 공정 기술에서 중요하게 다루어졌습니다.
그럼에도 불구하고 Atum Works의 나노스케일 3D 프린터가 고성능 프로세서 자체를 제작하는 데 완벽하게 적합한 것은 아닙니다. 그러나 이 기술은 패키징, 포토닉스, 상호 연결 구조물, 센서 및 비(非) 로직 요소와 같이 직접적인 3D 제작과 다중 물질 통합이 유용한 영역에서는 잠재력이 크며, 이 경우 극도로 작은 미세 구조에 대한 요구치보다 복잡한 3D 디자인의 장점이 더 큰 곳에 유리합니다. 다만, 이 3D 프린터가 현재의 팹 장비 및 공정 흐름과 호환되는지는 불명확합니다.
해당 회사는 현재 잠재 고객들과 활발하게 논의를 진행하고 있으며, 올해 내 실제 제품 납품을 시작할 계획입니다. 초기 파트너십으로는 엔비디아(Nvidia)와 공동 개발을 위한 의향서(letter of intent)를 확보했습니다. 최신 뉴스와 분석, 리뷰를 받아보려면 Tom's Hardware를 Google News에서 팔로우하시고, 반드시 팔로우 버튼을 클릭해 주십시오.