치핑 리 램리서치 첨단 패키징 제품 전략 수석 총괄(디렉터)은 최근 전자신문과 만나 “반도체 유리기판과 유리 인터포저 고객과 함께 협업을 시작했다”며 “일부 관련 램리서치 장비를 공급해 설치한 상황”이라고 밝혔다.
리 총괄은 램리서치에서 글로벌 패키징 공정 팀을 이끌며, HBM과 하이브리드 본딩 등 첨단 솔루션 개발을 견인한 인물이다.
그는 구체적인 고객사는 밝히지 않았지만, 글래스관통전극(TGV)과 도금 및 배선 기술을 공급하고 있다고 부연했다.
TGV는 유리 기판의 신호 전달 통로다. 수십마이크로미터(㎛) 크기의 구멍을 뚫은 후 구리 등을 채워 전기 신호를 주고 받는다. 기술 난도가 높은 핵심 공정이다.
TGV는 보통 레이저로 구멍 틀을 잡고, 이를 깎아내는 식각 공정으로 완성된다. 또 여기에 구리를 충진하고 이후 회로를 구현하는 배선 작업이 이어진다. 램리서치는 이 과정의 필수 기술인 식각·도금 분야 강자로 꼽힌다.
리 총괄은 “AI 반도체는 현재 2.5D 첨단 패키징으로 구현되는데, AI 패키지 면적을 넓히고 성능을 끌어올리기 위한 다양한 기술 대안이 논의 중”이라며 “그 중 하나가 유리기판 및 유리 인터포저고 큰 수요가 목격되고 있어 (램리서치가) 투자를 하고 있다”고 설명했다.
그는 반도체 유리기판에서 차별화된 경쟁력을 자신했다. HBM에서 주도권을 확보한 식각·도금 기술이 역량을 발휘할 것이란 믿음 때문이다. 리 총괄은 “선도적인 HBM 고객을 기준으로 봤을 때 식각·도금 기술 점유율은 사실상 100%”라고 강조했다.
HBM 역시 D램을 적층하기 위해 TGV와 같은 신호 연결 통로가 필수다. 실리콘에 구멍을 뚫기 때문에 ‘실리콘관통전극(TSV)’라고 불린다. HBM 성능을 높이려면 이 구멍의 위아래가 고르게, 즉 직각으로 형성돼야 한다.
리 총괄은 “TSV를 위에서 아래로 뚫으면 아래는 점점 좁아지고, 위는 계속 손상이 발생해 넓어지기 마련”이라며 “램리서치는 90도로 굉장히 일정하게 식각하는 고도의 기술력으로 선도하고 있다”고 설명했다. 또 구멍에 빈틈(공극)없이 구리를 채우는 기술도 탁월하다고 덧붙였다.
결국 HBM에서 축적된 기술이 유리 기판과 유리 인터포저, 나아가 차세대 패키징 전반에 활용될 것이란게 리 총괄은 내다봤다. ‘하이브리드 본딩’이 대표적이다. 웨이퍼와 웨이퍼, 혹은 웨이퍼와 반도체(다이)가 직접 맞붙어 패키지 성능을 높이는 이 기술은 고도의 기술력이 필요하다.
그는 “업계 전반에서 하이브리드 본딩을 도입해 반도체 성능을 높이려는 시도가 이어지고 있다”며 “램리서치도 이 기술이 미래 성장동력이 될 것으로 보고 적극 투자할 방침”이라고 말했다.
