최근 반도체 업계는 성능 고도화에 어려움에 직면했다. 회로 미세화 등 공정 난도가 높아졌기 때문이다. 반도체 생태계 전체가 '첨단 패키징'에 몰두하는 이유다. 전공정에 주력했던 과거와 달리, 패키징이라는 새로운 접근법으로 반도체 패러다임 전환을 시도하고 있다.
전자신문과 반도체 패키징 발전전략 포럼이 공동으로 주최, 16~17일 서울 여의도 콘래드호텔에서 열리는 '반도체 한계를 넘다' 콘퍼런스 2일차에는 반도체 설계부터 소재·부품·장비(소부장) 등 공정까지 첨단 패키징 기술 혁신을 시도하는 업계 노력을 확인할 수 있다.
한국전자통신연구원(ETRI)에서는 구본태 지능형반도체연구본부장이 '칩렛 이종집적 첨단 패키지 기반 페타플롭스급 고성능 PIM 설계'를 주제로 발표한다. PIM(프로세싱인메모리)은 D램 등 메모리에 연산이 가능한 프로세서 기능을 더한 반도체다. 인공지능(AI) 등 대용량 데이터 연산 수요가 확대되면서 속도와 성능을 끌어올릴 차세대 메모리로 주목받고 있다.
구 본부장은 서로 다른 반도체(다이)를 연결하는 '칩렛' 기술을 기반에 둔 PIM 아키텍처 연구 동향을 살펴보고, ETRI에서 추진하는 칩렛 기반 초당 1000조번 수준으로 연산 가능한 PIM 반도체 설계 연구를 소개한다.
소부장 업계에서도 첨단 패키징 기술 혁신에 뛰어들었다. 김성호 한국머크 스페셜티 가스 신사업 개발 총괄은 '반도체 후공정 식각가스 재료 혁신'을 주제로, 차세대 반도체 구현에 중요한 역할을 담당하는 식각 공정용 특수 가스를 다룰 예정이다.
후공정 식각의 경우 균일성 확보와 더불어 식각 효율 및 속도 개선을 위한 재료 혁신이 지속되고 있다. 또 지속가능성 등 환경 문제로 친환경 식각 가스 개발도 요구된다. 김 총괄은 이같은 요구에 부응하는 머크의 차세대 식각 가스 개발 동향과 이를 통한 차세대 반도체 기술 혁신 현황을 공유할 계획이다. AI와 자율주행 등 반도체 미래 목표를 달성하기 위한 반도체 제조사와 소부장 업계의 긴밀한 협력 체계도 강조한다.
첨단 패키징 공정 역시 개발 난도가 높아지면서 검사 중요성이 함께 커지고 있다. 안정적 수율 확보를 위해 결함과 이물 검사가 필수가 된 것이다. 이같은 시장 변화에 대응하는 큐빅셀은 김태근 대표가 회사의 '플라잉 오버 스캐닝 홀로그래피(FSH)' 기반 반도체 패키징 3차원(3D) 검사 기술을 소개한다.
FSH는 빛 반사 문제로 파악이 어려웠던 소재를 정밀하게 검사할 수 있는 기술이다. 이물 여부 뿐 아니라 그 종류와 크기에 대한 이미지·기하학적 정보를 비파괴 검사로 확보할 수 있다. 김 대표는 FSH를 이용한 반도체 패키징 검사 개발 현황을 살펴본다. 또 FSH가 기존 홀로그래피 대비 어떠한 차별성을 가지는지 집중 논의한다.
이번 행사는 누구나 참석이 가능하며, 행사에 대한 자세한 내용은 전자신문 홈페이지 콘퍼런스 메뉴에서 확인할 수 있다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
