[WHY? 패키징은 단순히 칩을 보호하는 역할을 넘어메모리 제품 성능을 차별화하는 핵심 기술로 떠오르고 있다.]

"P&T 기술 혁신은 반도체 패권 경쟁을 가르는 핵심 요소로 부상하고 있다. 고성능 칩 수요가 폭증하는 AI 시대에 우리는 첨단 패키징 기술로 최고 성능의 메모리를 개발하는 데 기여할 것이다"

최우진 SK하이닉스 P&T 담당부사장은 11일 공개된 SK하이닉스 뉴스룸 인터뷰에서 이같이 말했다. 최우진 부사장은지난 30년간 메모리 반도체 패키징 연구 개발에 매진해 왔다.

P&T는 반도체 후공정을 맡은 조직으로, 팹에서 전공정을 마친 웨이퍼를 가져와 제품 형태로 패키징하고, 고객 요구에 맞게 동작하는지 테스트하는 역할을 한다.

그중에서도 패키징은 칩을 전기적으로 연결하고 외부 충격으로부터 보호하는 기존 역할을 넘어, 차별화된 제품 성능을 구현하는 주요 기술로 떠오르고 있다.TSV, MR-MUF등 첨단 패키징 기술은 SK하이닉스 HBM에 핵심 기술로 적용되는 등 그 위상이 완전히 달라졌다.

최 부사장은 반도체 패권 경쟁의 핵심 축인 AI 메모리를 혁신하기 위해 '시그니처 메모리(Signature Memory)'개발을 주요 전략으로 제시했다.

그는 "AI 시대에 발맞춰 SK하이닉스는 다양한 기능, 크기, 형태, 전력 효율 등 고객이 원하는 성능을 갖춘 '시그니처 메모리'에 집중하고 있다. 이를 구현하기 위해 HBM 성능의 키 역할을 하는 TSV, MR-MUF 등 기술을 고도화하면서 메모리-비메모리 등 이종 간 결합을 도와 새로운 유형의 반도체 개발에 기여하게 될칩렛, 하이브리드 본딩등 다양한 어드밴스드 패키징 기술을 개발하는 데 주력하고 있다. 이 과정에서 우리는 한계를 두지 않고 도전해 강력한 기술 우위를 보여줄 것"이라고 말했다.

최 부사장은 2020년 HBM3의 열 방출 솔루션 개발에 성공해제품 성능 향상에 기여했고, 2023년에는 재료비, 경비 등 원가 절감을 이뤄내 다운턴 위기 극복에 힘을 보탰다. 또 그는 챗GPT 열풍으로 늘어나는 D램 수요에 대응하기 위해 신속하게 생산 라인을 확보함으로써 회사의 AI 메모리 선도 입지를 강화하는 데 기여하기도 했다.

그는 "지난해 AI 메모리 수요가 갑작스럽게 늘어나면서 즉각적인 대응이 어려운 상황이었다. 하지만, 재빨리 TSV 패키징 라인을 활용해 DDR5 D램 기반의 서버향3DS모듈 제품을 추가 투자 없이 증산하는 데 성공했다"고 전했다.

최 부사장의 도전은 해외로도 확장될 예정이다. 지난 4일 SK하이닉스는 글로벌 HBM 시장 경쟁력을 높이고 어드밴스드 패키징 분야 R&D 역량을 강화하기 위해 미국 인디애나주에 패키징 생산시설을 설립한다는 계획을 발표했다.

그는이 과정에서 팹 구축 및 운영 전략을 짜는 등 핵심적인 역할을 했다. 앞으로 미국 패키징 공장은 본사에서 전공정을 마친 HBM 웨이퍼를 가져와 완제품을 생산하고, 글로벌 기업과 활발한 개발 협력을 이어가는 공간으로 구축될 예정이다.

최 부사장은"현재 팹 설계와 양산 시스템을 구체화하고, 글로벌 기업과의 R&D 협력 생태계를 구축하기 위한 준비를 진행 중이다. 공장 가동이 본격화되면 회사의 AI 메모리 기술 및 비즈니스 리더십을 강화하는 데 크게 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

TSVThrough Silicon Via, 수직관통전극: D램에 미세 구멍을 뚫어 칩들을 수직관통전극으로 연결하는 기술

MR-MUFMass Reflow-Molded UnderFill,매스 리플로우(MR)는 적층된 칩 사이의 범프를 녹여 칩끼리 연결하는 기술. 몰디드 언더필(MUF)은 적층된 칩 사이에 보호재를 채워 내구성과 열 방출 효과를 높이는 기술

칩렛Chiplet,칩을 기능별로 쪼갠 후 각각의 칩 조각을 하나의 기판 위에서 연결해 반도체의 이종 간 결합 및 집적을 돕는 기술

하이브리드 본딩Hybrid Bonding,더 높은 대역폭과 고용량을 구현하기 위해 칩과 칩 사이를 범프 없이 직접 연결하는 기술. 이를 통해 데이터 통로가 짧아지고, 같은 공간 안에 더 많은 칩을 쌓을 수 있다.

3DS3D Stacked Memory, 2개 이상의 D램칩을 TSV(수직관통전극)로 연결해 패키징을 완료한 고대역폭 메모리 제품. 3DS와 달리 HBM은 패키징 완료 전에 시스템 업체에 공급되어 GPU와 같은 로직 칩과 함께 패키지화된다는 점에서 차이가 있다.

/ 바카라노하우 이세연 기자 mvdirector@fortunekorea.co.kr