HBM보다 밀도 4배 높인 기술 개발…AI 반도체 성능 향상 기대

포항공대 연구팀, 전사프린팅·실시간 본딩기술 통합해 초박형 칩 10층 넘게 쌓아

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[포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지]

(포항=연합뉴스) 손대성 기자 = 현재 세계적으로 주목받는 고대역폭메모리(HBM)보다 약 4배 높은 밀도로 반도체를 쌓을 수 있는 기술이 개발됐다.

포항공대(POSTECH)는 기계공학과 김석 교수, 통합과정 김우현씨, 한국생산기술연구원 금호현 박사 연구팀이 초박형 반도체 칩을 안정적으로 쌓는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

현재 인공지능(AI) 반도체 성능을 좌우하는 HBM은 메모리 칩을 여러 개 쌓아 만드는 구조여서 얼마나 많은 칩을 안정적으로 쌓을 수 있는지가 중요한 과제다.

문제는 칩이 얇아질수록 다루기가 까다로워 머리카락 두께보다 얇은 수십㎛(마이크로미터) 이하의 칩은 휘거나 깨지기 쉽다.

이에 연구팀은 칩을 원하는 위치에 정밀하게 옮겨붙이는 '전사 프린팅'과 칩을 이송하는 순간 금속 접합까지 동시에 마치는 '실시간 본딩'을 통합하는 기술을 개발했다.

연구팀은 이를 활용해 저온, 저압 조건에서 14㎛ 두께의 초박형 칩을 10층 넘게 안정적으로 쌓는 데 성공했다.

연속으로 쌓은 뒤에도 층간 정렬 오차가 작았고 휨 현상도 최소화됐다고 연구팀은 설명했다.

전체 두께 대비 적층 수를 나타내는 '집적 밀도'는 기존 HBM보다 약 4배 높은 수준을 달성했다.

김석 교수는 "고성능 AI 반도체와 차세대 메모리 시스템 개발의 핵심 기반 기술로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

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