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1. 기본 방향 ○ 반도체 산업은 반도체 재료, 반도체 제조 장치, 반도체 디바이스, 반도체 기기, 각 산업의 유기적인 결합에 의해 성립되고 있다. ○ 반도체 산업의 경쟁력 강화를 위한 첨단연구 개발을 검토할 경우, 이들 기술 계층 간의 시너지 효과를 발휘할 수 있는 첨단연구 개발 분야의 제대로 된 공동 개발 체제를 구축하는 것이 중요하다. ○ 또, 단순히 국내 연합만을 지향하는 것이 아니라 해외 기업을 포함하면서 국내 기업의 경쟁력을 종합적으로 높이기 위한 전략을 책정해야 한다. 2. 검토 시점과 범위 ○ 2020년대를 향해 변모하는 사회의 세계적인 3대 스트림인 ldquo;①정보 스트림으로서의 클라우드 컴퓨팅 rdquo;, ldquo;②전력 스트림으로서의 스마트 그리드 rdquo;, ldquo;③인적 #8228;물적 흐름으로서의 ITS(Intelligent transport systems) 및 스마트 로지스틱 rdquo;의 대규모화 #8228;고속화 #8228;효율화 #8228;안정화 #8228;안전화를 위한 반도체 산업의 향후 첨단연구 개발 방향을 제언하였다. ○ 또, 산업 경쟁력의 근원인 인재의 계속적인 육성 #8228;공급을 목적으로 한 대학의 공동 참여 방향에 대해서도 검토하였다. 3. 산업 경쟁력 강화를 위한 과제와 제언 가. 고성능 반도체의 첨단연구 개발 ○ 전 세계를 둘러싼 정보 스트림으로서의 클라우드 컴퓨팅의 향후 한층 더 발전에는, 서버나 클라이언트측의 저소비 전력 휴대 단말의 대용량화 #8228;고속화가 필요하게 되며, 반도체 메모리의 새로운 대용량화 및 논리 LSI(Large scale integration, 대규모 집적회로) 처리 속도의 고속화 #8228;저소비 전력화가 중요한 기반기술이 된다. - 반도체 메모리의 대용량화에는 반도체 스케일링(Scaling)에 의한 소자(素子) 미세화와 소자 단위 또는 칩 단위로의 적층화(3차원화)가 필요하고, 논리 LSI에서의 처리 속도의 고속화에는 스케일링과 멀티 코어로 대표되는 병렬화가 중요한 요소를 담당한다. - 또, 동종 #8228;이종 LSI의 초적층 기술에 의한 경쟁력 있는 시스템 통합화가 필요하다. 2020년대에는 싱글 nm단위의 스케일링이 필수이며, 이를 위한 기술을 가지는 것이 반도체 디바이스 제조사뿐만 아니라, 장치 제조사, 재료 제조사에게 있어 경쟁력의 유지 향상을 위해 불가결하다. - 따라서, 싱글 nm단위의 리소그래피(Lithography) 기술을 조기에 구현하는 것이 중요하고, 국제 경쟁력을 가진 반도체 장치 제조사 #8228;재료 제조사와 반도체 디바이스 제조사, 국내 화학계 유력 대학 연구실이 참여해 새로운 리소 기술을 공동 개발해 나가는 것이 필요하다. 나. 파워 반도체의 첨단연구 개발 ○ 향후의 전력 시스템은 스마트 그리드에 의해 시간적 #8228;지리적인 전력의 수급 불균형을 해소해, 발전으로부터 소비에 이르는 전력 공급의 전체 최적을 실현하는 것이 필요하게 된다. - 이는 모두 EMS(Energy Management System)로 불리는 협역 내의 공급/소비 시스템과 전력 계통이 협력하는 것으로 완수할 수 있지만, 이를 위해서는 다수의 전기 기기를 제휴 #8228;협조 운용하기 위한 전력 제어 시스템의 대량 도입과 고효율화가 중요한 핵심이 되며, 따라서 고온, 고내압, 고신뢰, 고기능의 파워 모듈 개발이 필수이다. ○ 이를 위한 구체적인 대책으로서 새로운 국가 프로젝트(차기 국가 프로젝트)를 제안한다. - 차기 국가 프로젝트에서는 스마트 그리드에 필요한 파워 모듈을 타겟으로 SiC 디바이스 기술, 고기능 파워 모듈용 재료 #8228;부품 기술개발을 진행하며, 모듈화 기술까지의 넓은 범위로의 기술을 검토한다. - SiC 디바이스 기술에서는 5kV 내압으로 저항을 내릴 수 있는 신구조 디바이스 및 10kV초과에서 필요한 바이폴러(bi-polar) 디바이스를 주요 타겟으로 하고 실용화하는 개발을 실시한다. - 또, 파워 모듈에서는 주회로 #8228;드라이버 #8228;아이솔레이터(Isolator) #8228;실제 적용 등 모듈을 구성하는 전 부분에서 재료부터 프로세스, 디바이스에 이르는 다분야의 기술을 횡단적으로 개발해, 다양한 기술을 검토해 트레이드 오프(trade-off)를 최적화하는 대처를 실시한다. 4. 제언에 의한 산업 경쟁력 향상과 국가 경제로의 효과 ○ ITS나 스마트 로지스틱은 정보 #8228;전력 스트림의 일대 활용 영역이기 때문에, 상기의 고성능 반도체 및 파워 반도체의 첨단연구 개발 제언을 구현화해 나가는 것은 그 직접적인 효과뿐만 아니라 파급효과를 가지고 2020년대의 세계 3대 스트림 시장 모두에 크게 공헌할 수 있는 기반기술의 구축을 진행시키는 것이며, 따라서, 국가 반도체 산업 전체의 활성화와 세계 시장에서의 경쟁력 강화로 연결된다. ○ 산업계, 독립행정법인, 학계가 제휴해 공동 연구개발을 실시하는 것은 대학(원)생뿐만 아니라 기업의 특히 신진 연구자가 타 산업의 연구자들과 자유롭게 아이디어를 내는 장이 창출되어, 단지 공동 개발 기간뿐만 아니라, 반도체 업계의 향후 경쟁력 강화에 기여한다. ○ 파워 반도체는 전력 이용이 진행됨에 따라 그 이용 형태도 더욱 고도화할 것으로 예상되고 있어 해당 분야의 전문가가 더욱 필요하게 된다. - 해당 분야의 프로젝트에 참여함으로써, 현재 대처가 부족한 전력용 전자공학이나 전력 시스템에서의 인재육성이나 기초 #8228;기반기술력을 강화할 수 있다. - 목차 - 1. 제안 배경 2. 고성능 반도체의 첨단연구 개발로의 제언 3. 파워 반도체의 첨단연구 개발로의 제언 4. 제언에 의한 산업 경쟁력 향상과 국가 경제로의 효과 5. 정리 |
