EUV에 3D 적층 기술까지..삼성, 파운드리 초격차 강화

삼성전자가 파운드리 시장 1위 도약을 목표로 기술력을 강화 중인 가운데 업계 최초로 극자외선 공정에 3차원 적층 기술을 적용하는 데 성공했다.

13일 삼성전자는 7나노미터(1nm=10억분의 1미터) 극자외선(EUV) 공정에서 생산된 반도체에 업계 최초로 3차원(3D) 적층 패키지 기술인 '엑스-큐브(X-Cube)'를 적용, 이를 시험 생산하는 데 성공했다고 밝혔다.

삼성전자 측은 "글로벌 팹리스 고객은 삼성전자가 제공하는 X-Cube 설계방법론과 설계툴을 활용해 EUV 기술 기반 5·7나노미터 공정 칩셋 개발을 바로 시작할 수 있다"며 "삼성전자는 최첨단 EUV 초미세 전공정뿐 아니라 후공정에서도 첨단 기술 경쟁력을 확보, 이는 반도체 비전 2030을 달성하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다"고 전했다.

삼성전자가 개발한 3차원 적층 패키지 기술 '엑스-큐브(X-Cube)'. (사진=삼성전자)

엑스-큐브는 전공정(반도체 제조)을 마친 웨이퍼 상태의 복수의 칩을 위로 얇게 적층해 하나의 반도체로 만드는 패키징 방식으로, 칩셋에 구멍을 뚫어 전극을 연결하는 실리콘관통전극(TSV) 기술이 사용된다. 이를 활용하면 시스템 반도체(프로세서)와 메모리 반도체(S램)를 위로 적층해 전체 칩셋 면적을 줄이면서 고용량 메모리 솔루션을 구현할 수 있다.

삼성전자는 엑스-큐브가 슈퍼컴퓨터, 인공지능, 5G 등 고성능 시스템 반도체를 요구하는 분야는 물론 스마트폰과 웨어러블 기기의 경쟁력을 높일 수 있는 핵심 기술로 활용될 것으로 기대했다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 이와 관련해 "EUV 장비가 적용된 첨단 공정에서도 TSV 기술을 안정적으로 구현해냈다"며 "삼성전자는 반도체 성능 한계 극복을 위한 기술을 지속 혁신해 나가겠다"고 강조했다.

한편, 삼성전자는 오는 16일부터 18일까지 온라인으로 진행되는 고성능 반도체 관련 연례 학술 행사인 '핫 칩스 2020'에서 엑스-큐브의 기술 성과를 공개할 계획이다.

☞용어설명 : 극자외선(EUV)

극자외선(Extreme Ultraviolet·EUV)는 가시광선보다 파장의 길이가 짧은 광원을 사용해 웨이퍼(반도체 원재료)에 회로를 새기는 반도체 장비를 말한다. EUV 장비는 기존 10나노미터대 공정에서 사용했던 불화아르곤(Argon Fluoride·ArF) 장비와 달리 웨이퍼에 회로를 새기는 작업을 반복하는 멀티 패터닝 공정을 줄일 수 있어 반도체의 미세화(7나노미터 이하 가능)와 수율을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.