SKH가 게임 체인저로 꼽은 '이 기술' …3D D램·400단 낸드서 쓴다

[세미콘코리아2024] 김춘환 부사장, 하이브리드 본딩 등 메모리 기술 로드맵 발표

"미래 메모리 산업에서 하이브리드 본딩은 '게임 체인저'로 급부상하고 있다. 3D D램은 물론, 400단급 낸드에서도 하이브리드 본딩 기술을 채택해 양산성을 높이는 차세대 플랫폼을 개발하고 있다."

3일 김춘환 SK하이닉스 부사장은 서울 코엑스에서 열린 '세미콘 코리아 2024' 기조연설에서 차세대 메모리 기술 개발 방향에 대해 이같이 밝혔다.

김춘환 SK하이닉스 부사장(사진=SK하이닉스)

이날 김 부사장은 '메모리 디바이스의 집적 한계를 극복하기 위한 기술 변화 트렌드(Changes in Technology Trend to Overcome the Integration Limit of Memory Devices)'를 주제로 차세대 D램, 낸드 개발의 주요 과제를 소개했다.

먼저 D램은 선폭이 10나노미터(nm) 이하까지 미세화되면서, 기술적 변혁이 요구되고 있다 대표적으로 트랜지스터 내 핵심 요소인 게이트를 수직으로 세우는 버티컬(Vertical) 게이트, D램 내 트랜지스터와 커패시터를 수직으로 적층하는 3D D램이 가장 유망한 차세대 플랫폼으로 지목된다.

김 부사장은 "각 메모리 업체들의 차세대 플랫폼 개발 전략에 따라 향후 D램 시장의 판세가 바뀌게 될 것"이라며 "이외에도 High-NA EUV, 저항성을 낮춘 신물질 도입 등의 기술적 과제가 남아있다"고 밝혔다.

낸드에서도 더 높은 단수를 적층하기 위한 신기술이 활발히 연구되고 있다. 현재 SK하이닉스는 낸드 게이트의 물질인 텅스텐을 몰리브덴으로 대체하는 방안, 고종횡비(HARC) 식각의 높은 비용 부담을 줄이기 위해 일부 공정을 통합(Merged) 진행하는 방안 등을 개발하고 있다.

특히 김 부사장은 차세대 D램 및 HBM(고대역폭메모리), 낸드 제조의 핵심 기술로 하이브리드 본딩을 꼽았다. 하이브리드 본딩은 기존 칩 연결에 활용되던 범프를 쓰지 않고, 칩과 웨이퍼의 구리 배선을 직접 붙이는 기술이다. 패키지 두께를 최소화하는 데 유리하다.

김 부사장은 "차세대 HBM과 D램, 낸드 분야에서 하이브리드 본딩이 게임 체인저로 급부상하고 있다"며 "3D D램에서도 하이브리드 본딩을 접목하는 연구개발이 진행되고 있고, 특히 낸드에서도 400단급 제품에서 하이브리드 본딩 기술로 경제성 및 양산성을 높인 차세대 플랫폼을 개발하고 있다"고 밝혔다.