[디지털투데이 양대규 기자] 삼성전자가 서버 등에 사용되는 DRAM인 24GB의 고성능 HBM을 양산 기술을 확보했다. 7일 삼성전자는 '12단 3D-TSV’ 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 3D-TSV는 ‘3차원 실리콘 관통전극’이라는 패키징 기술이다.

기존 금선(와이어)을 이용해 칩을 연결하는 대신 반도체 칩 상단과 하단에 머리카락 굵기의 20분의 1 수준인 수 μm직경의 전자 이동 통로(TSV) 6만 개를 만들어 오차 없이 연결하는 기술이다.

이번 기술은 종이(100㎛)의 절반 이하 두께로 가공한 D램 칩 12개를 적층해 수직으로 연결하는 고도의 정밀성이 필요하다. 반도체 패키징 기술 중 난이도가 높은 기술 중 하나다. '3D-TSV'는 기존 와이어 본딩(Wire Bonding) 기술보다 칩들 간 신호를 주고받는 시간이 짧아져 속도와 소비전력을 획기적으로 개선할 수 있는 점이 특징이다.

삼성전자는 기존 8단 적층 HBM2 제품과 동일한 패키지 두께(720㎛, 업계 표준)를 유지하면서도 12개의 D램 칩을 적층해 고객들은 별도의 시스템 디자인 변경 없이 보다 높은 성능의 차세대 고용량 제품을 출시할 수 있게 됐다. 또한 고대역폭 메모리에 '12단 3D-TSV' 기술을 적용해 기존 8단에서 12단으로 높임으로써 용량을 1.5배 증가시킬 수 있다.

이 기술에 최신 16Gb D램 칩을 적용하면 업계 최대 용량인 24GB HBM 제품도 구현할 수 있다. 이는 현재 주력으로 양산 중인 8단 8GB 제품보다 3배 늘어난 용량이다. 8GB 양산 제품은 8Gb DRAM을 8단 쌓았으며, 24GB 개발 제품은 16Gb DRAM을 12단 쌓는다.

삼성전자 DS부문 TSP총괄 백홍주 부사장은 "인공지능, 자율주행, HPC(High-Performance Computing) 등 다양한 응용처에서 고성능을 구현할 수 있는 최첨단 패키징 기술이 날로 중요해지고 있다"라며, "기술의 한계를 극복한 혁신적인 '12단 3D-TSV 기술'로 반도체 패키징 분야에서도 초격차 기술 리더십을 이어가겠다"고 말했다.