삼성전자가 종이보다 얇은 D램 반도체를 머리카락보다 가는 전극으로 연결해 12단까지 쌓아올린 반도체 패키징 기술을 최초로 선보였다.

삼성전자는 7일 업계 최초로 12단 3D-TSV(3차원 실리콘 관통전극) 기술을 개발했다고 밝혔다.

3D-TSV는 기존 금선(와이어)을 이용해 칩을 연결하는 대신 반도체 칩 위아래에 머리카락 굵기의 20분의 1수준인 수 ㎛ 굵기의 전자이동통로(TSV) 6만 개를 만들어 연결하는 첨단 패키징 기술이다.

와이어를 사용하는 기존 기술보다 칩들 사이 신호를 주고받는 시간이 짧아져 속도와 소비전력을 획기적으로 개선할 수 있는 점이 특징이다.

삼성전자는 기존 8단 적층 제품과 동일한 패키지 두께(720㎛)를 유지하면서 12개의 D램 칩을 쌓았다. 삼성전자가 이번에 발표한 반도체 패키징 기술은 종이(100㎛)의 절반 이하 두께로 가공한 D램 칩 12개를 쌓아 수직으로 연결하는 고도의 정밀성이 필요한 고난도 기술이다.

이를 활용해 고객들은 별도의 시스템 디자인 변경 없이 높은 성능의 차세대 고용량 제품을 출시할 수 있게 됐다. 고대역폭 메모리에 이 기술을 적용하면 기존 8단에서 12단으로 용량을 1.5배 늘릴 수 있다.

이 기술에 최신 16GB D램 칩을 적용하면 업계 최대 용량인 24GB 고대역폭메모리(HBM) 제품을 구현할 수 있다. 현재 주력으로 양산하고 있는 8단 8GB 제품보다 용량이 3배 늘어난다. 

삼성전자는 고객 수요에 맞춰 12단 3D-TSV 기술을 적용한 고용량 고대역폭메모리 제품을 적기에 공급해 프리미엄 반도체 시장을 지속적으로 선도한다는 계획을 세웠다.

백홍주 삼성전자 DS부문 TSP총괄 부사장은 “인공지능, 자율주행, 고성능컴퓨팅(HPC) 등 다양한 응용처에서 고성능을 구현할 수 있는 최첨단 패키징 기술이 날로 중요해지고 있다”며 “기술의 한계를 극복한 12단 3D-TSV 기술로 초격차 기술 리더십을 이어가겠다”고 말했다. [비즈니스포스트 김디모데 기자]