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첨단 이종 집적화

Bring Your Own Architecture

"무어의 법칙(Moore’s law)"으로 알려진 반도체 공정 노드 미세화가 둔화됨에 따라, 현재 우리는 많은 도전과 한계들에 직면해 있습니다. 그 해답으로 이종 집적(Heterogeneous Integration)과 첨단 패키지(Advanced Package)기술을 적용함으로써 반도체 설계, 개발, 제조 비용을 크게 절감할 수 있어
"비욘드 무어(Beyond Moore)"로 나아갈 수 있습니다.

삼성은 메모리, 파운드리, 시스템LSI 사업부뿐만 아니라 Multi-Die Integration Alliance기반의 OSAT/Substrate 파트너사들과 긴밀히 협력합니다.이를 통해 삼성은 설계 인프라, 칩렛(Chiplet) 설계, 멀티 다이 제조, 인터포저(Interposer) 제작, 기판(Substrate) 소싱, 완제품 테스트(Test)뿐만 아니라, 필요하다면 메모리(Memory) 소싱 및 인테그레이션까지 포함하는 종합적인 Turn-key 솔루션을 고객에게 제공할 것입니다.

고객이 아키텍처, 시스템 설계 및 아이디어들을 가져오면, 나머지는 삼성이 모두 제공할 것입니다.

2.5D I-Cube

I-Cube는 칩을 병렬/수평 배치하고, 이를 TSV와 BEOL기술을 통해 조화롭게 연결함으로써 열 배출 및 성능의 확장에 용이합니다. 이는 개별의 성능을 뛰어넘는 강력한 솔루션을 고객에게 제공할 수 있습니다. 고객이 원하는 인터포저(Interposer) 유형에 따라 I-CubeS 및 I-CubeE로 제공이 가능합니다.

I-CubeS
I-CubeE
3D X-Cube

3D IC 패키지는 Chip들을 수직으로 쌓아 인터커넥트(Interconnect) 길이를 대폭 줄일 수 있습니다. 수직 적층 기술로 칩(Chip)이 차지하는 공간을 크게 절약하면서 초고도 수준의 수직 연결 밀도를 구현하여 Device 성능을 더욱 향상시킵니다. 3DIC: X-Cube 기술은 3D 집적화를 통해 기존에 대형 monolithic die가 가지고 있던 수율(Yield) 리스크를 획기적으로 줄이고, 높은 대역폭과 저전력을 유지하면서도 낮은 비용으로 고성능 시스템을 구현할 수 있습니다.

삼성은 마이크로 범프(uBump) 기반 3DIC 기술을 주로 HBM용으로 개발했으며 그동안 수천만 개의 HBM을 성공적으로 양산해왔습니다. 이는 삼성 uBump기반 3D IC기술의 양산성이 입증되었음을 의미하며 가격 경쟁력이 있는 기술이라 할 수 있습니다.

현재 개발 준비 중인 범프리스(bumpless) HCB(Hybrid Copper bonding)은 조인트 갭(Joint Gap)이 없는 구조로써 마이크로 범프 기반(TCB)기술 대비 훨씬 높은 인터커넥트 밀도와 우수한 열 성능을 제공합니다.

X-Cube TCB (micro bump)
X-Cube HCB (bumpless)
2D FOPKG

모바일이나 웨어러블(wearable) 장치와 같이 저전력의 메모리 집적화가 필요한 애플리케이션을 위해 삼성은 패널 레벨 패키지인 FOPLP(Fan-Out Panel Level Package)와 웨이퍼 레벨 패키지인 FOWLP(Fan-Out Wafer Level Package)를 제공합니다. 두 가지 유형의 팬아웃 패키지 모두 크기, 두께, 열 성능 측면에서 기존의 컨벤셔널(conventional) 패키지를 능가합니다. 플립칩(flip-chip) 패키지 대비 팬아웃 패키지는 최대 40%까지 더 작은 폼 팩터(form factor)를 제공하며, 기판을 제거하여 두께를 최대 30% 감소시키면서 동시에 더 두꺼운 다이(die)를 사용할 수 있어 열 성능을 최대 15% 향상시킵니다.

FOPLP
FOWLP
업계 전반에 걸친 협업

삼성은 끊임없이 혁신에 기여해 왔습니다. 삼성은 UCIe 기술 발전을 위한 업계 컨소시엄인 UCIe 컨소시엄의 창립 멤버 중 하나로서 3DIC, 메모리 인터커넥트, 그리고 차량용 칩렛(Chiplet) 표준을 함께 구축해 나갈 것입니다.