삼성전자가 첨단 메모리와 시스템 반도체 기술을 패키지 하나에 담는다.

삼성전자는 독자 구조의 2.5D 패키지 기술 ''I-Cube4'를 개발했다고 6일 밝혔다.

이 기술은 로직 칩과 4개의 HBM 칩을 하나의 패키지로 구현한 것이다. 고대역폭 데이터 전송과 고성능 시스템 반도체를 요구하는 HPC, AI/클라우드 서비스, 데이터센터 등을 중심으로 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

삼성전자는 실리콘 인터포저를 적용해 초미세 배선을 구현하고, 위에 CPU와 GPU 등 로직 반도체와 HBM을 쌓아서 하나의 반도체처럼 동작하게 하는 이종 집적화 기술로 I-Cube4를 구현했다. 여러 칩을 1개의 패키지 안에 배치해 전송 속도는 높이고, 패키지 면적은 줄일 수 있다.

패키지에 실장하는 반도체 칩이 많아질 수록 인터포저 면적도 함께 증가하면서 공정상 어려움이 생기는데, 삼성전자는 100마이크로미터 수준 인터포저를 변형되지 않도록 다양한 노하우를 적용해 실제 적용하는데 성공했다. 몰드를 사용하지 않는 독자적인 구조는 열 방출을 효율적으로 하게 해준다.

아울러 패키지 중단 단계에서 동작 테스트를 진행하는 방식으로 불량을 미리 걸러내 전체 공정 단계를 줄여 생산 기간을 단축하는데도 성공했다.

삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 강문수 전무는 "고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 차세대 패키지 기술의 중요성이 높아지고 있다"라며, "삼성전자는 'I-Cube2' 양산 경험과 차별화된 'I-Cube4' 상용화 기술 경쟁력을 기반으로 HBM을 6개, 8개 탑재하는 신기술도 개발해 시장에 선보이겠다"라고 밝혔다.

한편, 삼성전자는 2018년 로직과 2개의 HBM을 집적한 'I-Cube2' 솔루션을 선보인 바 있다. 2020년에는 로직과 SRAM을 수직 적층한 'X-Cube' 기술을 공개하며 차세대 패키지 기술도 차별화하고 있다.