15년 이상 쌓은 식각·증착 노하우 첨단 패키징 장비에 접목…HBM·HBF 양산 지원도 대비
'반도체 식각 장비 글로벌 1위' 램리서치가 첨단 패키징 분야에서 삼성전자·SK하이닉스 등 국내 반도체 기업과 협력을 강화한다. HBM(고대역폭메모리)과 HBF(고대역폭플래시) 등 제품의 양산 공정에 적용 가능한 맞춤형 첨단 패키징 솔루션을 통해 국내 기업의 칩 성능 향상을 지원하겠다는 계획이다.
박준홍 램리서치코리아 대표는 14일 서울 강남구 웨스틴 파르나스에서 열린 기자간담회에서 "HBM과 첨단 패키징의 결합은 데이터 병목 현상 극복에 중요한 역할을 하고 있다"며 "램리서치는 식각(화학적 부식작용으로 반도체 회로패턴을 만드는 공정) 분야의 강자로 알려져 있으나 수십 년간 증착과 각막 분야 장비 기술 리더십을 바탕으로 첨단 패키징 반도체 제조 공정 혁신을 이끌어왔다"고 밝혔다.
AI와 고성능 컴퓨팅(HPC) 수요가 급증하면서 수직·3D(3차원) 적층 등 후공정 단계에서의 반도체 패키징 기술의 중요성이 점차 커지고 있다. 메모리·시스템 반도체 등을 하나의 패키지로 통합해 칩 간 거리를 최소화하고 성능과 전력 효율을 높이는 것이 핵심이다.
램리서치는 지난 9월 차세대 첨단 패키징 공정을 위한 신규 증착 장비 '벡터 테오스 3D(VECTOR® TEOS 3D)'를 공식 출시했다. 두껍거나 휜 웨이퍼에도 최대 60μm(마이크로미터) 두께의 특수 유전체 필름을 균일하게 증착할 수 있다. 증착 공정은 웨이퍼 표면에 얇은 박막을 형성해 전기적·물리적 특성을 부여하는 반도체 제조 핵심 공정 중 하나다.
벡터 테오스 3D는 절연막(산화막) 전구체 소재인 '테오스'와 웨이퍼 고정(클램핑) 기술 등을 접목해 4개의 독립 스테이션 모듈로 설계했다. 이전 세대 장비 대비 성능은 70% 높이고 비용은 20% 절감했다.
박 대표는 "벡터 테오스 3D는 국내외 주요 메모리 및 파운드리 고객의 생산라인에 이미 적용돼 1년 이상 운영 경험을 쌓았다"며 "현재는 시스템 반도체 위주로 활용되고 있으나 하이브리드 본딩이 본격화하는 시점부터 HBM 시장에서도 적용 범위가 확대될 것"이라고 설명했다. 업계에서는 하이브리드 본딩이 2027년 양산이 예상되는 HBM4E 일부에서 도입되고, HBM5 세대부터 본격 상용화될 것으로 보고 있다.
낸드를 수직으로 적층하는 HBF 등 차세대 AI 반도체 시장에도 대비하고 있다. 박 대표는 "HBF가 앞으로 어떤 형태로 발전할지 아직은 알 수 없지만 HBM과 비슷한 흐름으로 갈 것으로 본다"며 "(램리서치에서도) 빠르면 내년쯤 이와 관련한 기술 로드맵을 만들 수 있을 것"이라고 밝혔다.
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램리서치는 고객 맞춤형 장비 설계를 통해 칩 성능 향상에 기여하는 것을 목표로 하고 있다. 오드리 찰스 램리서치 기업 전략 및 첨단 패키징 부문 수석 부사장은 "벡터 테오스 3D는 첨단 패키징에 특화된 제품으로 새로운 애플리케이션 확장을 위해 지속적으로 커스터마이징하며 고객과 긴밀히 협력하고 있다"고 밝혔다.
박 대표는 "지금이 바로 첨단 패키징 기술이 주도권을 잡는 결정적인 시점"이라며 "공정 전반에서 지속적인 혁신을 통해 첨단 패키징의 난제들을 해결하며 다양한 솔루션을 제공할 것"이라고 강조했다.
