삼성전자, 반도체 위탁생산 공정에 칩 성능 높이는 신기술 적용

▲ 삼성전자의 3차원 적층 기술 '엑스큐브(X-Cube)'를 적용한 시스템반도체 설계. <삼성전자>

삼성전자가 파운드리(반도체 위탁생산)사업에 칩 성능을 높일 수 있는 신기술을 적용한다.

13일 삼성전자는 업계 최초로 7나노 극자외선(EUV) 공정 기반 시스템반도체에 3차원 적층 패키지 기술 엑스큐브(X-Cube)를 적용해 테스트칩 생산에 성공했다고 밝혔다.

엑스큐브는 전공정을 마친 웨이퍼 상태의 칩 여러 개를 위로 얇게 쌓아올려 하나의 반도체로 만드는 기술이다.

이로써 삼성전자는 최첨단 극자외선 전공정뿐 아니라 후공정에서도 첨단 기술 경쟁력을 확보하게 됐다.

시스템반도체는 일반적으로 연산장치(로직)부분과 저장장치(메모리) 부분을 하나의 칩에 평면으로 나란히 배치해 설계한다.

엑스큐브 기술은 연산장치와 저장장치를 단독으로 설계하고 생산해 위로 쌓는다. 전체 칩 면적을 줄이면서 고용량 메모리를 장착할 수 있어 고객의 설계 자유도가 높아진다.

또 칩에 구멍을 뚫어 위아래 칩을 전극으로 연결하는 실리콘관통전극(TSV) 기술을 통해 시스템반도체의 데이터 처리속도를 획기적으로 높이고 전력효율도 향상할 수 있다.

이 기술은 슈퍼컴퓨터, 인공지능(AI), 5G 통신 등 고성능 시스템반도체가 필요한 분야는 물론 스마트폰·웨어러블(입는) 기기의 경쟁력을 높이는 데에도 핵심기술로 활용될 것으로 예상된다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 “극자외선 장비가 적용된 첨단 공정에서도 실리콘관통전극 기술을 안정적으로 구현했다”며 “삼성전자는 반도체 성능 한계를 극복하는 기술을 지속적으로 혁신해 나가겠다”고 말했다.

삼성전자는 16일부터 18일까지 온라인으로 진행하는 핫칩스(Hot Chips) 2020 행사에서 엑스큐브 기술성과를 공개한다. 핫칩스는 고성능 반도체 관련 연례 학술행사다. [비즈니스포스트 김디모데 기자]