[알림] 'HBM을 넘어서' 첨단 패키징 핵심기술 : 차세대 기판부터 모듈까...

반도체는 더 많은 트랜지스터를 담는 방향으로 발전을 거듭했습니다. 회로 크기가 작아질수록 더 높은 성능과 낮은 전력 소비량을 기대할 수 있었습니다. 그러나 선폭 미세화에 천문학적인 비용이 투입되고, 갈수록 연구개발(R&D)에 들어가는 비용이 커지면서 들이는 시간과 노력에 비해 만족스러운 결과물을 얻기가 어려워졌습니다.

미세공정을 개선하기 위해서는 단순히 노광 장비의 성능 개선뿐 아니라 증착, 식각, 세정에서도 혁신이 필요합니다. 예컨대 지난 몇 년 동안 반도체 성능을 높이 위해 도입했던 극자외선(EUV)은 노광 장비가 더 미세하게 회로를 그릴 수 있는 해상력(解像力resolution)을 높이기 위한 방법 가운데 하나였습니다. 자세히는 노광원 파장(λ)을 개선한 것입니다. 이 방법 다음에 고려되고 있는 것이 렌즈 수차(numerical aperture:NA)입니다. 흔히 하이(High) NA로 부르는 기술입니다.

노광, 증착, 식각, 세정과 같은 전공정뿐 아니라 후공정에서도 반도체 성능 개선이 꾸준히 개선되어 왔습니다. 특히 '패키징'은 인공지능(AI) 반도체 시대에 없어서는 안 될 핵심 요소로 인식되고 있습니다. 없어서 못팔 정도라는 고대역폭메모리(HBM)만 하더라도 패키징 기술이 없다면 제대로 활용될 수 없습니다. SK하이닉스는 지난 2024년부터 어드밴스드 패키징 기술 역량을 강화하기 위해 대만 TSMC와 긴밀히 협력하기로 발표했습니다.

양사는 HBM 패키지 내 최하단에 탑재되는 베이스 다이(Base Die)의 성능 개선을 진행합니다. HBM은 베이스 다이 위에 D램 단품 칩인 코어 다이(Core Die)를 쌓아 올린 뒤 이를 TSV 기술로 수직 연결해 만듭니다. 베이스 다이는 GPU와 연결돼 HBM을 컨트롤하는 역할을 수행합니다. 다이를 생산하는 데 초미세 공정을 적용하면 다양한 기능을 추가할 수 있기 때문입니다.

유리기판은 어떻습니까. 기존 반도체 패키지 기관인 FC-BGA(Flip-chip Ball Grid Array)의 유기 소재를 유리로 대체하려는 이유도 후공정을 통해 반도체 성능을 높이기 위함입니다. AI 반도체는 집적도가 높고 HBM과 직접 연결되기 때문에 어드밴스드 패키징이 필수입니다. 복잡한 회로와 고성능 부품이 필요하니 당연히 기판도 달라야 합니다. 기존 패키지 기판은 면적이 커질수록 휘어짐 문제를 해결하기가 어렵습니다. 유리기판이 최근 반도체 기판의 핵심 소재로 각광받는 이유입니다.

엔비디아가 주도하는 초소형 압축 탈부착 메모리 모듈(SOCAMM:소캠)도 마찬가지로 새롭게 주목 받는 기술입니다. HBM이 수요가 급격히 늘어나면서 비용과 용량 확장성의 물리적 한계로 인해 이를 보완할 새로운 메모리 기술이 요구되고 있습니다. 소캠2는 5세대 고성능·저전력(LPDDR5X) D램 기반으로, 기존 기존 범용 서버용 메모리 모듈(RDIMM) 대비 높은 대역폭을 가지면서 전력 효율은 향상됐습니다.

복잡한 회로가 얽힌 다이와 함께 고성능 메모리가 연결되면서 불량이 발생할 확률도 높아졌습니다. 특히 HBM 적층 단수가 늘어나며 기존 광학 방식을 이용한 검사가 한계에 다다른 상황입니다. 엑스레이가 필요하지만, 단수가 늘어날수록 촬영 시간과 이미지 분석에 시간이 걸립니다. 고속 컴퓨터 단층촬영(CT)을 활용해 가깝거나 미세한 두 개 이상의 물체·신호 등을 구분하는 분해능 성능도 따져볼 시점이 됐습니다.

첨단산업 전문 미디어 디일렉은 오는 4월 28일 포스코타워역삼 3층 이벤트 홀에서 'HBM을 넘어서 첨단 패키징 핵심기술 : 차세대 기판부터 모듈까지'를 주제로 콘퍼런스를 개최합니다. SK하이닉스, 케이씨텍, 앰코테크놀로지, LPKF, 토모큐브, 티엘비, 쎄크 등 하이브리드 본딩과 어드밴스드 패키징, 유리기판은 물론 소캠2에 이르기까지 요즘 가장 뜨고 있는 메모리 관련 기술을 한 자리에서 살펴볼 수 있도록 꾸몄습니다.

최전선에서 차세대 메모리 기술을 살펴보고, 깊이 있는 기술적 통찰과 네트워킹을 제공하는 자리가 될 것입니다. 놓치지 마십시오.

■ 'HBM을 넘어서' 첨단 패키징 핵심기술 : 차세대 기판부터 모듈까지 콘퍼런스

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▣ 행사 개요

행   사   명 : ‘HBM을 넘어서’ 첨단 패키징 핵심기술 차세대 기판부터 모듈까지 콘퍼런스

일          시  : 2026년 4월 28일(화) 10:00 ~17:00

장          소  : 포스코타워역삼 3층 이벤트 홀 ( 2호선 역삼역 3번출구 160m)

주최/주관  : 디일렉 .한국반도체연구조합 / 와이일렉

규         모   :  선착순 150명

참 가 비 용 :  사전등록 440,000원(VAT 포함)

등 록 마 감 : 4월27일(월)  12시 (사전등록 마감시 현장등록 불가)

행 사 문 의 :  디일렉 김상수 국장  kss@thelec.kr  010 5278 5958

▣ 세부 프로그램

이수환 전문기자