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- "더 높은 HBM에 필수"…하이브리드 본딩 大해부
- [이데일리 김응열 기자] 지난해부터 시작한 고대역폭메모리(HBM) 열풍이 식지 않고 있습니다. 메모리 반도체인 D램을 위로 쌓아 만드는 HBM은 이제 누가 더 높이 쌓는지를 겨루는 적층 경쟁 양상으로 번집니다. 이 D램을 잘 쌓고 잘 포장하는 ‘패키징’ 기술이 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 떠오르는데요. 그 중심에는 ‘하이브리드 본딩’이 자리하고 있습니다. 어렵게만 느껴지는 하이브리드 본딩의 원리는 무엇인지, HBM에는 언제부터 적용되는 건지 파헤쳐 설명하겠습니다. [편집자 주] SK하이닉스의 12단 HBM3E. (사진=SK하이닉스)‘하이브리드 본딩’이 차세대 고대역폭메모리(HBM)의 경쟁력을 가를 핵심 요소로 떠오르고 있습니다. 기존에 HBM을 만들던 방식보다 더 많이 D램을 위로 쌓으면서도 같은 높이를 유지할 수 있기 때문입니다. 같은 크기, 같은 높이에서 더 좋은 성능을 내는 건 모든 반도체 기업들의 숙명입니다. 차세대 HBM 시장을 선점하기 위해 삼성전자(005930)와 SK하이닉스(000660) 모두 하이브리드 본딩 기술 개발에 적극 매진하고 있습니다.◇구멍 뚫고 구리 배선 넣고…적층 기술 결집한 HBM하이브리드 본딩을 이해하기 위해서는 기존에 HBM을 어떻게 만들고 있는지 알 필요가 있습니다. 하이브리드 본딩이 주목받는 건 기존 제조 방식의 한계 때문이죠.TSV 기술 개념도. (사진=삼성전자)먼저 HBM은 D램 여러 개를 수직으로 쌓아 실리콘관통전극(TSV) 패키징 기술로 데이터가 지나는 통로를 만듭니다. D램에 정보가 들어오고 나가는 이 통로를 입출구(I/O)라고 합니다. 현재 출시된 HBM은 이 통로가 1024개입니다. HBM은 TSV 기술로 뚫은 각각의 구멍에 구리처럼 전기 신호를 잘 전달할 수 있는 소재를 꽉 채웁니다. 이 1024개 구멍에 채운 각 구리배선과 D램 칩에 얹은 전도성 마이크로 범프를 정교하게 연결합니다. ◇고적층 유리하지만…양산성 낮은 삼성 TC-NCF정보가 다닐 입출구를 만들고 각 D램을 연결했으니, 이제는 D램 사이사이 비어 있는 공간을 잘 메워야 합니다. 이는 삼성전자와 SK하이닉스의 방식이 다릅니다.삼성전자는 ‘TC-NCF(Thermo Compression-Non Conductive Film)’라는 방법으로 HBM을 만듭니다. D램을 쌓으면서 중간중간 얇은 비전도성 필름(NCF)을 넣은 뒤 열로 압착하는 방식입니다. 이 방식은 칩 사이의 공간을 완벽히 메울 수 있습니다. 칩이 휘는 ‘워피지(Warpage)’ 현상을 예방하는 데에도 강점을 보입니다. 하지만 열과 압력을 1024개나 되는 각 범프에 일정하게 전달하기가 쉽지 않을 수 있습니다. 또 칩을 쌓아 연결하기 전에 더 얇게 만들기 위해 D램 뒤쪽을 갈아내는 ‘그라인딩’ 작업을 하는데요, 이때 두께가 균일하지 않으면 칩 곳곳에 미치는 압력도 달라집니다. 불량률이 높아진다는 것이죠. MR-MUF와 TC-NCF 비교. (사진=SK하이닉스)SK하이닉스는 이 같은 문제점 때문에 다른 방식을 쓰고 있습니다. MR-MUF(Mass Reflow-Molded UnderFill) 공정입니다. 먼저 1차 작업으로 D램 칩을 쌓아 붙인 뒤 오븐과 같은 장비에 여러 개의 칩을 넣어 열을 가해 납땜을 합니다. 이 장비 안에서 납이 녹으며 때우는 방식입니다. 이 작업이 MR, 매스 리플로우입니다. MR 공정 뒤에는 MUF 작업을 합니다. 납땜 작업을 마친 HBM의 칩 사이사이에 끈적끈적한 액체를 흘려 넣습니다. MR-MUF 방식은 칩 사이사이를 끈적한 액체로 채우는 만큼 추가로 열을 가하는 작업이 불필요합니다. 열에 의한 칩 손상 걱정을 덜어낼 수 있는 것입니다. 또 공정이 간단하고 대량생산에 유리해 생산성이 향상됩니다. ◇적층 D램 높아지는 HBM…“삼성·SK 모두 한계 명확”다만 MR-MUF 방식 역시 한계가 있습니다. 앞으로도 MR-MUF에서 사용하는 끈적한 액체를 칩과 범프 사이사이에 잘 흘려 넣을 수 있을까 하는 문제입니다. 더 성능 좋은 HBM을 만들기 위해 메모리 기업들은 적층 경쟁을 벌이고 있습니다. 이에 높이를 일정하게 유지하되 적층하는 D램간 간격을 좁게 만들어야 하는 과제가 생깁니다. 높이를 고려하지 않고 무작정 쌓는다면 고사양 제품을 만들기는 쉽겠지만 반도체가 커져 디바이스 자체의 크기 설계에도 반영될 수밖에 없습니다. 또 6세대 HBM4부터는 입출구 숫자가 기존 1024에서 2배 더 많은 2048개까지 늘어납니다. 반도체 면적은 같은데 더 많은 입출구를 넣어야 하니 입출구 사이 간격을 좁혀야 합니다. 이 좁은 공간에 끈적한 액체가 제대로 스며들 수 있을지 불투명한 것이죠. 액체가 구석구석 흘러가 굳지 않으면 열 방출에 문제가 생길 수 있습니다. (그래픽=문승용 기자)◇D램끼리 직접 붙이는 하이브리드 본딩이 때문에 삼성전자와 SK하이닉스 모두 하이브리드 본딩 방식을 개발하고 있습니다. 칩과 칩 사이를 연결하는 범프와 접착제 없이도, 유전체와 구리 소재만을 이용해 칩끼리 직접 붙이는 방식입니다.단계별로 자세히 보겠습니다. 웨이퍼에 유전체인 산화막과 금속물질 구리를 채워 넣습니다. 그리고 연마 작업인 CMP 공정을 통해 구리와 유전체를 울퉁불퉁하지 않고 평탄하게 만듭니다. 이때 구리는 뒤에 있을 열처리 작업을 위해 조금 더 움푹하게 파는데 이를 디싱(dishing)이라고 합니다. 다음은 플라스마 조사 공정을 거쳐 각 칩의 유전체 표면이 화학적으로 접합할 수 있도록 활성화 시킵니다.이후 본딩, 즉 칩과 칩을 붙이는 작업을 진행합니다. 유전체는 유전체끼리, 구리는 구리끼리 붙이는 1차 접합입니다. 이로써 유전체는 가접합됩니다. 유전체 사이의 ‘반데르발스 힘(van der Waals force)’을 이용하는 것인데요. 가까운 거리에서 분자 사이에 작용하는 인력을 뜻합니다. 유전체는 일단 붙었지만 구리는 움푹하게 만드는 디싱 작업을 거친 탓에 아직 서로 완전히 붙지는 못한 상태입니다.하이브리드 본딩 공정 순서. (사진=SK하이닉스)다음은 열 처리입니다. 절연체는 화학적 결합으로 붙긴 했지만 150도 정도의 열을 가해 더욱 단단하게 연결 시킵니다. 구리 부분에도 열을 주는데요. 150~350도 사이의 더 높은 열을 가해 구리가 팽창하도록 합니다. 위·아래 칩의 구리가 팽창하면서 홈을 채우고 서로 붙습니다. 이같은 열처리를 어닐링(annealing) 작업이라고 합니다.하이브리드 본딩의 특징은 구리와 절연체, 서로 다른 특성의 두 물질을 한 웨이퍼 안에서 붙인다는 점입니다. 이 때문에 ‘하이브리드’라고 부릅니다. 구리는 전기가 잘 통하는 반면 절연체로 쓰이는 산화막은 전기가 통하지 않는 물질입니다. 또 각 칩을 붙이기 전 CMP 공정은 전공정에 해당하고 각 칩을 붙이는 과정이 후공정에 해당해, 전공정과 후공정을 아우르는 하이브리드적인 면도 있습니다.
- 에스파 "5초면 끝… '위플래시', 이번엔 전자 쇠맛"
- 에스파(사진=SM엔터테인먼트)[이데일리 스타in 윤기백 기자] “이번 앨범은 ‘디지털 쇠 맛’ 혹은 ‘전자 쇠 맛?’이라고 표현할 수 있을 것 같아요!”그룹 에스파(aespa)가 오늘(21일) 한층 더 강렬해진 ‘전자 쇠 맛’으로 본격 컴백한다.에스파 미니 5집 ‘위플래시’(Whiplash)는 이날 오후 6시 각종 음악 사이트에서 전곡 음원 릴리즈되며, 타이틀곡 ‘위플래시’ 뮤직비디오도 유튜브 SMTOWN 채널 등을 통해 동시에 공개된다.이번 앨범은 에스파가 데뷔 이후 처음으로 도전하는 EDM 기반의 테크노 장르의 타이틀곡 ‘위플래시’를 비롯해 강렬한 랩과 보컬 매력이 돋보이는 힙합 댄스곡 ‘킬 잇’(Kill It), 신비로운 분위기의 R&B 곡 ‘플라이츠, 낫 필링스’(Flights, Not Feelings), 나 자신을 사랑하자는 메시지를 담은 힙합 댄스곡 ‘핑크 후디’(Pink Hoodie), 사랑에 빠지는 감정을 꽃에 비유한 얼터너티브 R&B 곡 ‘플라워즈’(Flowers), 배신한 연인에게 경고의 메시지를 보내는 팝 락 곡 ‘저스트 어나더 걸’(Just Another Girl) 등 총 6곡이 수록되어 있다.에스파는 앞서 첫 정규앨범 타이틀곡 ‘슈퍼노바’(슈퍼노바)로 또 한 번의 메가 히트를 기록한 이후 약 5개월 만에 컴백하는 것으로, 이들이 보여줄 새로운 활약에 많은 관심과 기대가 향하고 있는바. 특히 타이틀 곡 ‘위플래시’는 전작의 맥시멀한 비주얼과 상반되는 절제된 퍼포먼스와 비주얼로 에스파만의 또 다른 ‘쇠 맛’을 선보일 것을 예고한 만큼, 이번 앨범으로 증명할 에스파의 한계 없는 음악적 성장에 이목이 쏠린다.에스파는 이날 오후 5시부터 유튜브·틱톡·위버스 에스파 채널 등에서 다섯 번째 미니앨범 ‘위플래시’ 카운트다운 라이브 방송을 진행하고 본격 컴백 스포일러에 나서며, 팝업 스토어 ‘aespa WEEK - #위플래시_mood ’(에스파 위크 0 #위플래시 무드) 프리 오픈도 진행, 오후 8시부터는 신곡을 몰입감 있게 청취하고 자유롭게 즐길 수 있는 ‘#위플래시_mood PRE LAUNCHING PARTY’(#위플래시 무드 프리 런칭 파티)도 펼친다. 다음은 에스파가 직접 전하는 미니 5집 ‘위플래시’ 관련 일문일답.에스파(사진=SM엔터테인먼트)-이번 앨범 준비하면서 어떤 중점을 둔 부분이 있다면 무엇인가요?△“타이틀 곡인 ’위플래시’의 비트감을 뮤직비디오나 안무 등으로 어떻게 표현할지 가장 고민했던 것 같아요.”(카리나)△“퍼포먼스와 노래는 당연히 열심히 준비했고 앨범 콘셉트에 맞는 비주얼을 소화해 내기 위해 의견도 많이 냈습니다.”(윈터)△“녹음을 제일 신경 썼던 것 같습니다. 컴백마다 특별히 신경 쓰는 부분이 다른데, 이번 녹음은 더 집중해서 하려고 많이 노력했습니다. 물론 아쉬운 부분도 있지만 열심히 했으니 많이 들어주세요.”(지젤)△“이번 안무가 기존과 다른 새로운 스타일인만큼 포징과 각도에 더 중점을 뒀습니다.”(닝닝)-이번 타이틀 곡 ‘위플래시’의 리스닝 포인트 & 이번 곡도 ‘쇠 맛’ 매력인지, 아니라면 어떤 매력인지 표현해 주세요.△“‘위플래시’의 리스닝 포인트는 중독성이 있다는 점과 계속 귀에 때려 박히는 비트인 것 같고, 이번에는 ‘쇠 맛’보다는 ‘전자 맛’이 강한 것 같아요.”(카리나)△“반복되는 후렴구가 매력적이고요! 이번 앨범은 ‘디지털 쇠 맛’ 혹은 ‘전자 쇠 맛?’이라고 표현할 수 있을 것 같아요!”(윈터)△“비트가 가장 제일 독보적이라고 생각하고, 포인트는 ‘Whip-위플래시’ 이렇게 반복되는 부분이 중독적입니다. ‘쇠 맛’의 매력이긴 하지만 ‘슈퍼노바’의 멋진 버전이라고 할 수 있을 것 같아요.”(지젤)△“이번 신곡은 5초만 들어도 모두가 춤을 추고 싶게 만드는 게 포인트에요!”(닝닝)-에스파하면 독보적인 퍼포먼스도 빼놓을 수 없는데, 이번 ‘위플래시’ 퍼포먼스는 어떤 모습을 볼 수 있는지?△“이번 ‘위플래시’는 비트감을 표현하는 게 가장 중요하다고 생각해서 손이나 팔을 뻗는 동작들로 선적인 부분을 표현하려고 했습니다.”(카리나)△“강렬하면서 외적인 힘이 많이 들어있는 퍼포먼스가 많이 인상적인 것 같아요!”(윈터)△“이번에는 좀 더 세련된 느낌의 안무가 특징인데, 특히 어깨 아이솔레이션이 포인트라고 생각합니다.”(지젤)△“에스파다운 구성에 노래와 잘 어울리는 스타일링을 더해서 전체적으로 멋있는 퍼포먼스를 기대하셔도 좋으실 거예요!”(닝닝)-‘위플래시’ 뮤직비디오 감상 포인트 & 촬영 중 기억에 남는 에피소드?△“새로운 앵글샷을 이용했다는 점이 특징인 것 같아요. 특히 군무를 하다가 액팅으로 전환되는 부분들이 들어가서 훨씬 더 강렬하게 완성된 것 같아요.”(카리나)△ “기존 에스파의 뮤직비디오보다는 조금 덜어냈지만, 멋지고 세련된 포인트가 많이 들어있는 것 같아요! 또 미국에서도 촬영했는데, 그때 머리를 고정했던 헤어핀이 당시 착장이랑 너무 잘 어울려서 안 빼고 그대로 둔 채 촬영했던 에피소드가 기억이 남아요. 나중에 모니터링 영상을 보고 멤버들이랑 많이 웃었거든요.”(윈터)△“뮤직비디오의 전체적인 콘셉트가 테크노 느낌이고, 착장이나 비주얼을 봤을 때 콘셉추얼하면서도 패셔너블한 요소들이 보는 재미가 있는 것 같아요. 또 다양한 소품들을 활용하는 게 신기했고, 실제 촬영 장비인 카메라를 생각보다 다루기 어려웠던 점이 기억에 남습니다. 개인적으로 톤다운 메이크업을 이번 뮤직비디오에서 처음 시도해 봤는데 이것도 새로운 경험이어서 재미있었습니다.”(지젤)△“기존에 했던 CG 및 세트 스타일이 아닌, 흰 배경만으로 심플하면서 쿨한 느낌을 줬고, LA 로케이션 촬영에서 찍은 장면들은 아름다운 LA 바이브를 느끼실 수 있어요!”(닝닝)에스파(사진=SM엔터테인먼트)-앞서 ‘슈퍼노바’로 대히트를 기록했는데, 이번 앨범으로 거두고 싶은 성과가 있는지?△“성과보다는 ‘위플래시’가 개인적으로 너무 좋아하는 타이틀인 만큼, 더 많은 분들이 ‘위플래시’를 알고 더 사랑해 주셨으면 좋겠습니다.”(카리나)△“‘슈퍼노바’를 통해 힘내면서 지낼 수 있었다는 팬분들의 반응들을 봤거든요. 이번 앨범도 많은 분들의 일상에 힘이 될 수 있는 앨범이 됐으면 좋겠어요!”(윈터)△“이번 앨범의 모든 곡이 너무 좋아서 ‘슈퍼노바’보다 더 많은 사랑을 받았으면 좋겠습니다.”(지젤)△“이번에는 성적보다는 저희의 음악과 퍼포먼스 등을 함께 즐겨 주시면 좋을 것 같아요.”(닝닝)-최근 15개 지역 25회로 펼쳐진 아시아 투어를 성공적으로 마쳤고 내년에는 북남미·유럽으로 투어 규모를 확장하는데, 지금까지 공연 중 가장 기억에 남는 순간 & 새로운 공연을 앞둔 소감△“가장 먼저 공연한 서울 콘서트가 제일 기억에 남는 것 같아요. 열심히 준비한 결과를 처음 보여주는 날이기 때문에 항상 기분 좋은 설렘이 있는 것 같습니다. 콘서트를 통해 더 많은 팬분들을 직접 만날 수 있어서 감사했고 앞으로 못 가본 나라의 MY들과도 하루빨리 만나고 싶어요.”(카리나)△“아시아 투어를 하면서 이동차도 타고 객석 동선을 이용해서 팬 분들 가까이에서 무대를 했는데, 그때 팬분들의 얼굴 하나하나 다 기억이 나요. 열심히 호응해 주시고 좋아해 주셔서 정말 기뻤어요. 북남미?유럽 투어는 저도 정말 기대되는데, 작년 투어 때 팬들에게 다시 무대 보러 와주면 더욱 멋진 무대 보여주겠다고 약속했거든요! 열심히 준비해서 팬 분들 만나러 갈 예정이니까 많이 기대해 주세요!”(윈터)△“앵콜 할 때마다 팬분들이 이벤트를 준비해 주시는데 너무 고맙고 기억에 남습니다. 이번 앨범으로, 또 앞으로 콘서트에서 저희의 색다른 모습을 보여줄 수 있어 기대되고 설렙니다.”(지젤)△“모든 도시의 공연이 인상 깊었지만, 항상 첫 콘서트가 제일 기억에 남는 것 같아요. 오랫동안 연습하며 준비했으니까 첫 콘서트에서는 항상 긴장감과 기대감이 공존하거든요.”(닝닝)-마지막으로 이번 앨범을 기대하는 팬 여러분들에게 한 마디 부탁드립니다.△“항상 저희 에스파 음악을 사랑해 주셔서 감사드리고, 그에 보답하고자 어깨춤을 참을 수 없는 음악을 들고왔으니까 많이 사랑해 주시고 ‘위플래시’ 들으면서 스트레스를 날려 버리시면 좋겠습니다!”(카리나)△“이번 앨범도 에스파스러운 모습들을 많이 보여줄 수 있는 노래로 준비했으니까요, 여러분 기대 많이 해주시고 많이 들어주세요!”(윈터)△“새 앨범으로 빠르게 찾아온 만큼, 좋은 결과물로 찾아뵐 테니 기대 많이 많이 해주세요.”(지젤)△“이번에도 멤버들, 스태프들과 함께 열심히 준비했으니까, MY들 이 앨범을 들으면서 2024년 잘 마무리했으면 좋겠습니다. 앞으로도 더 좋은 음악 나올 수 있게 노력할게요!”(닝닝)
- 이뮤노바이옴, 프로야구 선수 20명에 유산균 협찬
- [이데일리 김응태 기자] 인공지능(AI) 기반 신약 연구개발 기업 이뮤노바이옴이 스포네이션 소속 프로야구 선수 20명에게 ‘아이엠바이오틱스 유산균’을 공식 협찬한다고 21일 밝혔다.(왼쪽 윗줄부터) 두산베어스 김기연, KIA타이거즈 박정우, NC다이노스 천재환, SSG랜더스 정준재, 한화이글스 이도윤, 한승혁 선수 등이 ‘아이엠바이오틱스 유산균’ 제품을 들고 있는 모습. (사진=이뮤노바이옴)협찬 대상자로 SSG랜더스 정준재, 한화이글스 이도윤, LG트윈스 유영찬, 두산베어스 김기연, KT위즈 김민수 등 각 구단의 유망선수가 포함됐다. 회사는 1년간 ‘유산균 아이엠바이오틱스 장건강&밸런스’ 등을 지원할 예정이다.아이엠바이오틱스 유산균은 개별인정형 제품으로 피부 및 장 건강, 스트레스 완화에 도움을 준다. 아이엠바이오틱스 장건강&밸런스는 7종의 락토바실러스 및 비피도박테리움 혼합균주, 특허 균주 IMB01(IMB002)이 함유된 건강기능식품(건기식)이다. IMB01균은 한국, 미국, 일본 등에서 특허 등록된 균주로 과학적으로 항염증 기능이 증명된 균이다. 아이엠바이오틱스 피부&장건강은 면역 과민반응에 의한 피부상태 개선에 도움을 주는 제품이다. 개별인정형 기능성 유산균 락토바실러스 사케이가 주원료이며 특허 균주인 IMB01 비피더스균을 포함하고 있다.이뮤노바이옴 관계자는 “이번 협찬은 일괄적인 제품 지원이 아닌 선수 개개인의 건강 고민에 맞춰 꼭 필요한 제품을 지원하는 것이 특징”이라며 “이를 통해 선수들과의 상호 협력을 지속적으로 이어갈 것”이라고 말했다.
