[현장] 이강욱 SK하이닉스 부사장 "반도체 강국되려면 첨단 패키징 기술 강화해야"

[FETV=양대규 기자] "첨단 패키징 기술을 강화하게 되면은 앞으로 우리나라도 메모리 (반도체)뿐만 아니고 여러 가지를 다 아우를 수 있는 종합 반도체 강국으로 성장할 것"

이강욱 SK하이닉스 부사장은 "한국이 메모리, IDM(종합반도체) 중심으로 성장하니까 후공정 같은 연계 공정 경쟁력이 취약한 원인"이라며 "팹리스도 중요하고 파운더리도 중요하고 메모리도 중요하지만 이것들이 균형 있게 성장하기 위해서는 결국은 첨단 패키징 기술이 있어야 한다"고 패키징의 중요성을 강조했다.

24일 이강욱 부사장은 서울 코엑스에서 열린 2024 반도체대전(SEDEX) 키노트 연사로 참석해 'AI 시대의 반도체 패키징 역할'이라는 주제로 발표했다.

이 부사장은 "반도체 칩을 보호하고 외부 기기와의 연결을 용이하게 해, 반도체의 성능, 신뢰성, 수명을 좌우"한다며 반도체 패키징의 중요성에 대해 설명했다. 그는 이와 함께 "트랜지스터 스케일링(Transistor Scaling)에서 시스템 컨버전스(System Convergence)로 반도체 산업의 패러다임이 변화한다"며 패키징의 중요성이 더욱 커지고 있다고 덧붙였다.

기존 무어의 법칙에 따라서 단순히 반도체 트랜지스터 용량을 키우는 시대가 아니라, 패키징을 통해 시스템인패키지(SiP) 등의 형식으로 무어의 법칙을 넘어서는 시대가 도래했다는 것이다.

그는 "HPC, AI, 오토모티브 등 새로운 분야에 초고성능·초저전력 반도체 수요가 증가하면서 패키징 기술의 진화가 새로운 산업의 성장을 촉진한다"며 패키징 기술의 진화가 반도체 산업의 혁신을 주도하고 있다고 강조했다.

이에 따라 최근 글로벌 반도체 기업들도 패키징의 중요성을 인식하면서, 국가 간의 경쟁으로 심화되고 있다고 설명했다.

이 부사장은 "대표적인 곳이 TSMC 같은 경우 기존의 파운드리 기업에서 3D 태블릿이라는 브랜드 네임을 통해서 전 공정부터 후공정까지 어드밴스 패키징 기반의 솔루션 프로바이더로 바뀌고 있는 상황"이라며 "이제 TSMC는 로드맵의 60~70%는 어떤 패키징을 통해가지고 어떤 애플리케이션을 갈 수 있는지를 보여주는 완전 새로운 회사가 됐다"고 예를 들었다.

국가 별로는 미국이 국립 첨단 패키징 제조 연구소 설립과 인력 양성에 50억달러를 지원하고 있으며, 첨단 패키징 분야에 16억달러의 보조금을 지원하며, 국가 첨단 패키징 제조프로그램 선정 프로젝트에 각 1억5000만달러를 지원한다. 중국 역시 국가 반도체 혁신센터를 첨단 패키징 R&D 전용으로 운영하고, 국산 신소재 최초 공정 적용 기업에 손실 보험료를 대납하며, JCET·TFMC의 해외 대형 후공정 업체 인수를 지원하고 있다.

이 밖에도 대만과 일본도 대규모 지원을 하고 있기 때문에 한국이 메모리 반도체 강국을 넘어 반도체 생태계 전반을 아우르는 강국으로 도약하기 위해 첨단 패키징 기술 지원이 필요하다고 강조했다.

이 부사장은 "국내에서는 학계에서 패키징을 잘 가르치지 않아 적절한 인재 공급이 어려웠고, 국가적인 통합 연구개발(R&D)도 취약했다"며 "통합 R&D 생태계를 강화해 첨단 패키징 기술을 강화하면 우리나라도 종합 반도체 강국으로 성장할 것"이라고 말했다.

이 부사장은 반도체 패키징 혁신 중 하나로 SK하이닉스가 개발·생산 중인 고대역폭 메모리(HBM) 반도체를 예로 들었다.

6세대 고대역폭 메모리(HBM) 제품인 HBM4부터 어드밴스드 MR-MUF과 하이브리드 본딩 기술 적용을 준비하고 있다고 밝혔다.

이 부사장은 반쯤 농담삼아 "저희는 HBM을 '하이닉스 베스트 메모리'라고도 한다"며 "여러분들이 아시는 것처럼 HBM은 SK하이닉스가 처음 세상에 만들어낸 작품"이라고 설명했다. 그는 "SK하이닉스는 1세대부터 5세대까지 모든 세대에 걸쳐 성공적으로 개발해서 전 세계 시장에 공급하고 있는 유일한 기업"이라고 강조했다.

SK하이닉스는 현재 양산 중인 5세대 제품인 HBM3E 12단에 어드밴스드 MR-MUF 기술을 사용하고 있다. 하이브리드 본딩은 칩과 칩 사이를 범프(미세한 돌기) 없이 구리로 직접 연결하는 차세대 패키징 기술이다. 성능과 열효율 등 다양한 측면에서 유리하다.

그는 HBM4부터는 베이스 다이에 로직 기술이 활용되고, 고객별 요구사항을 반영한 커스텀 HBM과 표준 제품으로 시장이 분화할 것이라며 "굉장히 큰 변곡점이 있을 것"이라고 전망했다.

기존 HBM3E까지는 반도체표준규격(JEDEC)에 맞춘 제품들로 고객의 요구를 맞출 수 있었지만 각 고객들이 자신들이 원하는 시스템에 최적화된 HBM을 요구하고 있기 때문이다.

그는 "고객의 경쟁이 치열해지면서 20단, 24단, 32단 등 어디까지 갈지 모른다"며 "고객의 최적화 요구를 반영하는 형태로 나아갈 것"이라고 덧붙였다.