작동 중인 반도체 칩 끄지 않고 본다…'엑스레이 비전' 신기술

국제 공동 연구팀이 작동 중인 반도체 칩을 끄거나 분해하지 않고 내부를 들여다볼 수 있는 획기적인 기술을 개발했다.

호주 애들레이드대, 미국 버지니아 다이오드, 독일 하소 플래트너 연구소 및 포츠담대 공동 연구팀은 테라헤르츠파를 이용해 포장된 반도체 소자 내부의 미세한 전하 움직임을 감지하는 데 성공했다고 18일(현지시간) 밝혔다. 이 연구 결과는 국제전기전자공학회(IEEE)의 '마이크로웨이브 저널'에 게재됐다.

지금까지 칩 내부를 검사하려면 물리적인 탐침을 사용하거나 칩을 외부로 노출해야 했다. 또 전원을 꺼야 하는 등 여러 제약이 따랐다.

위타왓 위타야춤난쿨 애들레이드대 교수는 "이번 연구는 전자공학의 오랜 난제를 해결하는 첫걸음"이라며 "이제 칩 작동을 방해하지 않고 외부에서 전기적 활동을 관찰할 수 있게 됐다"고 말했다.

연구팀은 초고감도 수신 시스템을 개발해 배경 잡음을 제거하고 소자 내부의 미세한 전기 신호만 분리해냈다. 이를 통해 테라헤르츠 파장보다 훨씬 작은 영역에서 발생하는 변화까지 감지할 수 있게 됐다.

이 기술에 사용되는 테라헤르츠파는 엑스레이와 달리 비전리 방사선으로 인체에 안전하다. 따라서 전원을 쉽게 내릴 수 없는 고전력 전자장치 등 안전이 중요한 분야에서 특히 유용할 전망이다.

국방 및 보안 분야 활용 가능성도 크다. 연구 책임자인 치차녹 추엥사티안섭 하소 플래트너 연구소 교수는 "원격으로 전자 활동을 평가해 핵심 하드웨어의 무결성을 검증하고 오작동이나 손상된 부품을 탐지할 수 있다"고 밝혔다.

연구팀은 이번 성과가 자가 진단이 가능한 스마트 전자장치 개발과 차세대 칩 개발 속도를 높이는 데 기여할 것으로 기대했다.