'파운드리 초격차' 삼성전자…"큐브 얼라이언스 띄운다"

'큐브 커넥트'·'큐브 패키지' 얼라이언스 상표권 출원

[서울=뉴시스] 동효정 기자 = 삼성전자가 파운드리 '세계 1위'를 목표로 투자를 가속화하는 가운데 '큐브 얼라이언스'라는 이름으로 패키징 분야 사업 경쟁력을 대폭 강화할 방침이다.

18일 특허청에 따르면 삼성전자는 최근 큐브 커넥트 얼라이언스와 큐브 패키지 얼라이언스 반도체 칩 관련으로 분류해 상표권을 출원했다.

'큐브'는 삼성전자가 보유한 패키징 전용 기술 시리즈 명칭이다.

삼성전자는 로직 반도체와 고대역폭메모리(HBM)를 평평한 판 위에 얹어 하나의 반도체처럼 동작하게 하는 2.5차원(2.5D) 패키지 'I-큐브', 얇은 칩을 수직으로 쌓아 하나의 반도체로 만드는 'X-큐브' 기술을 보유하고 있다.

업계에서는 삼성전자가 이같은 기술을 응용처별로 구분해 차별화된 패키지 솔루션을 '큐브 얼라이언스'로 명명할 가능성이 높다고 본다.

반도체에서 패키징이란 칩을 포장하는 과정을 말한다. 웨이퍼에 새겨진 반도체 회로를 메인보드와 연결하고 제품화하는 과정이어서 후공정으로 부르기도 한다.

과거 회로에 전력을 공급하기 위한 연결이나, 물리적 충격으로부터 보호하는 역할에서 최근엔 제조 공정이 초미세화 하고, 연산이 극한에 달하자 반도체 성능을 높이기 위한 대안으로 패키징 기술의 중요성이 더욱 강조되고 있다.

개별적으로 만들던 프로세서(CPU), 메모리, 그래픽처리장치(GPU), 신경망처리장치(NPU) 등을 하나로 묶어 부피와 소비전력을 줄여 더 좋은 성능을 내도록 하는 것이다.

특히 미세공정이나 수율과 함께 칩을 어떻게 쌓아 포장하는 기술을 보유했느냐에 따라 성능 차이가 발생하고 고객사의 선택이 달라진다.

시장조사기관에 따르면 첨단 패키지 시장은 2021년부터 2027년까지 연평균 9.6%의 고성장을 보일 전망이다. 이에 삼성전자는 실적 개선을 위한 핵심이 '패키징 기술'이라고 판단하고, 고객사 확보에 주력하고 있다.

삼성전자는 "5년 내 TSMC를 잡겠다"는 목표로 파운드리 사업과 연계해 패키징 서비스 시장 확대를 위해 나섰다. 어드밴스드패키징(AVP) 사업팀도 꾸렸다. 3D 패키징에 GAA 공정을 결합한 기술로 대응한다는 전략이다.

전 세계에서 유일하게 메모리, 파운드리, 패키지 사업을 모두 하는 특징을 살려 최선단 로직 반도체와 HBM 등의 고성능 메모리 반도체를 하나로 연결한 2.5차원, 3차원 패키지 제품을 공급할 계획이다.

큐브 시리즈 기술력도 한층 강화한다.

삼성전자는 u-범프(마이크로 범프)형 X-큐브를 오는 2024년에 양산하고, 2026년에는 범프리스형 X-큐브를 선보일 계획이다.

마이크로 범프는 일반 범프 대비 더 많은 I/O(입출력단자)를 패키징에 넣을 수 있어 더 많은 양의 데이터 처리가 가능하다. 범프리스는 패키징에서 범프를 없애고 더 많은 I/O를 삽입할 수 있어 데이터 처리량과 속도가 더욱 향상된다.

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