삼성, 반도체패키징 기술 혁신 'H-큐브' 개발

삼성전자가 새롭게 개발한 차세대 2.5D 패키징 솔루션 'H-큐브'. <삼성전자 제공>

삼성전자는 반도체 크기를 줄이면서 차세대 메모리칩(HBM)을 더 많이 집적할 수 있는 2.5D 패키징 솔루션 'H-큐브(하이브리드 서브스트레이트 큐브)'를 개발했다고 11일 밝혔다.

이 제품은 실리콘 인터포저 위에 CPU(중앙처리장치)·GPU(그래픽처리장치) 등의 로직과 HBM을 배치한 2.5D 패키징 솔루션으로, HPC, 데이터센터, 네트워크용 고사양 반도체에 사용된다. 메인 기판 아래 대면적 구현이 가능한 보조 기판을 추가로 사용하는 하이브리드 패키징 구조로, HBM을 6개 이상 탑재할 수 있다.

고성능 고용량의 반도체 구현을 위해 로직이 커지고 HBM을 많이 탑재할 수록 설계 복잡도가 증가해 이를 탑재하는 기판의 면적이 커져 제조 난도가 증가하고 수율이 낮아져 원가상승의 원인으로 작용할 수 있다.

삼성전자는 이 문제를 해결하기 위해 메인기판 아래 붙는 솔더볼의 간격을 최소화해 메인기판의 면적 증가를 최소화 했고, 제조 난도와 원가도 줄일 수 있었다. 아울러 메인 기판 아래 보조 기판을 추가해 시스템 보드와의 연결성을 확보했으며, 다수의 로직과 HBM을 적층하면서도 칩에 안정적인 전원을 공급하고 신호의 손실이나 왜곡을 최소화 할 수 있도록 칩 분석 기술도 적용해 이번 솔루션의 신뢰도를 높였다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 "H-큐브는 삼성전자와 앰코테크놀로지, 삼성전기가 오랫동안 협력해온 결과로 많은 수의 칩을 집적해야하는 고사양 반도체를 위한 최적의 솔루션"이라며 "앞으로도 파운드리 파트너와의 긴밀한 협력을 통해 기술적 한계를 넘어서는 다양한 패키징 솔루션을 제공해 나갈 것"이라고 전했다.

반도체 패키징 기술은 과거 단순하게 반도체를 보호하는 기술에서 진화해 첨단 반도체 산업을 이끌 핵심 기술로 떠오르고 있다. 반도체의 집적도를 높이는 무어의 법칙이 한계에 직면하면서 '모어 댄 무어' 시대로 반도체 기술 패러다임이 바뀌고 있는 것이다.

삼성전자는 고객 중심의 최첨단 공정과 패키징 기술력으로 지난 3분기 파운드리사업부에서 역대 최대 매출을 달성했다. 4분기 역시 최첨단 공정을 중심으로 3분기 대비 10% 이상 매출이 성장해 신기록을 경신할 것으로 기대하고 있다.

이 같은 기술력을 앞세워 삼성전자 파운드리사업부는 지난 8일 열린 '제47회 국가품질경영대회'에서 대통령표창 국가품질경영상을 수상했다. 삼성전자 반도체부문이 대통령표창 국가품질경영상을 받은 것은 이번이 처음이다. 전혜인기자 hye@dt.co.kr