국제 반도체 기술 로드맵

국제 반도체 기술 로드맵(International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS)은 반도체 연구 조합^[1]이 조정하고 조직하며 반도체 산업의 전문가 집단이 만든 문서 모음이다. 이 전문가들은 중화민국, 대한민국, 미국, 유럽, 일본, 중국의 반도체 산업 협회를 포함한 후원 조직의 대표자들이었다.

2017년부터 ITRS는 더 이상 업데이트되지 않고 있다. 후속자는 International Roadmap for Devices and Systems이다.

이 문서들은 "ITRS는 기술 평가만을 위해 고안되었으며 개별 제품이나 장비에 관련된 상업적 고려 사항은 없다"는 면책 조항을 포함하고 있다.

이 문서들은 다음 기술 분야에 대해 약 15년 후까지의 연구 방향과 시간표에 대한 최상의 의견을 나타낸다:

• 시스템 드라이버/설계
• 테스트 및 테스트 장비
• 프런트엔드 공정
• 공정 통합, 장치 및 구조
• 무선 주파수 및 아날로그/혼합 신호 기술
• 미세전자기계 시스템(MEMS)
• 포토리소그래피
• IC 상호 연결
• 공장 통합
• 조립 및 패키징
• 환경, 안전 및 보건
• 수율 향상
• 도량형학
• 모델링 및 시뮬레이션
• 신흥 연구 장치
• 신흥 연구 재료

역사

집적 회로 또는 모든 반도체 소자를 구축하려면 포토리소그래피, 식각, 금속 증착 등 일련의 작업이 필요하다. 산업이 발전함에 따라 이러한 각 작업은 일반적으로 다양한 상업 회사에서 제작한 특수 기계로 수행되었다. 이러한 전문화는 업계 발전을 어렵게 만들 수 있는데, 이는 다른 필수 단계가 동시에 제공되지 않으면 한 회사가 신제품을 출시해도 소용이 없는 경우가 많기 때문이다. 기술 로드맵은 특정 기능이 언제 필요할지 알려줌으로써 이를 도울 수 있다. 그러면 각 공급업체는 퍼즐의 각 부분에 대해 이 날짜를 목표로 삼을 수 있다.^[2][3][4]

생산 도구가 전문 장비 공급업체로 점진적으로 외부화됨에 따라, 참여자들은 시장의 진화를 예측하고 IC 생산의 기술적 요구사항을 계획 및 통제하기 위한 명확한 로드맵의 필요성을 인식했다. 몇 년 동안 반도체 산업 협회(SIA)는 이 조정 책임을 미국에 부여했고, 이는 미국식 로드맵인 국가 반도체 기술 로드맵(NTRS)의 탄생으로 이어졌다.^[5]

1993년 SIA가 발표한 첫 번째 반도체 로드맵.

1998년, SIA는 유럽, 일본, 한국, 대만 협회와 협력하여 최초의 글로벌 로드맵인 국제 반도체 기술 로드맵(ITRS)을 만들었다. 이 국제 그룹은 (2003년 판 기준) ITRS 내 워킹 그룹과 제휴한 936개 회사를 보유하고 있다.^[6] 조직은 기술 워킹 그룹(TWG)으로 나뉘었으며, 결국 그 수는 17개로 늘어났고, 각 그룹은 기술의 핵심 요소와 관련 공급망에 집중했다. 전통적으로 ITRS 로드맵은 짝수 해에 업데이트되고, 홀수 해에 완전히 개정되었다.^[7]

ITRS 로드맵의 마지막 개정판은 2013년에 발표되었다. 2013년 표의 스케일링 결과 뒤에 숨겨진 방법론과 물리학은 15년간 2028년까지의 더블 게이트 MOSFET을 다루는 트랜지스터 로드맵 예측을 위한 예측 전체 대역 원자 모델링에 설명되어 있다.

무어의 법칙의 일반적으로 인정되는 일몰과 함께 2016년 ITRS가 최종 로드맵을 발표함에 따라, IEEE의 리부팅 컴퓨팅 이니셔티브를 통해 International Roadmap for Devices and Systems(IRDS)라는 이름으로 보다 일반화된 로드매핑을 위한 새로운 이니셔티브가 시작되었다.^[8]

ITRS 2.0

2014년 4월, ITRS 위원회는 산업의 요구에 더 잘 부응하기 위해 ITRS 로드맵을 재편성할 것이라고 발표했다. 이 계획은 17개 기술 워킹 그룹에 포함된 모든 요소를 7가지 핵심 주제로 매핑하는 것이었다.^[7]

• 시스템 통합

  아키텍처와 이기종 블록을 통합하는 방법을 검토하는 설계 중심의 주제이다.

  외부 시스템 연결성

  무선 기술과 작동 방식, 최적의 솔루션 선택 방법에 중점을 둔다.

  이기종 통합

  개별적으로 제조된 기술을 새로운 장치로 통합하여 개별 부품보다 더 잘 기능하도록 하는 데 중점을 둔다 – 카메라 및 마이크와 같은 구성 요소를 허용하면서.

  이기종 부품

  MEMS, 발전, 감지 장치와 같이 이기종 시스템을 구성하는 다양한 장치에 중점을 둔다.

  CMOS 이후

  스핀트로닉스, 멤리스터 등 CMOS 기반이 아닌 전자 기기를 제공하는 장치에 중점을 둔다.

  무어의 법칙 지속

  아직 해야 할 일이 많기 때문에 이 그룹은 CMOS의 지속적인 축소를 다룰 것이다.

  공장 통합

  이 모든 것들의 이기종 통합을 생산하기 위한 새로운 도구와 공정에 중점을 둘 것이다.

각 주제에 대한 장은 2015년에 발표되었다.^[9][10]