삼성, 반도체 패키징에 MUF 도입 추진

반도체 수직적층 이미지(사진=삼성전자)
반도체 수직적층 이미지(사진=삼성전자)

삼성전자가 첨단 반도체 패키징에 '몰디드언더필(이하 MUF)' 소재 도입을 추진하고 있다. 삼성은 그동안 비전도성 필름 방식을 고수해왔는데, 변화를 시도하는 것으로 보여 주목된다. 특히 MUF는 SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM)를 만드는 데 사용 중인 기술이어서 MUF가 대세로 부상할 지 눈길이 쏠리고 있다.

19일 업계에 따르면 삼성전자는 실리콘관통전극(TSV) 공정에 MUF 소재 도입을 검토하는 것으로 파악됐다. MUF는 반도체에 수천개의 미세 구멍을 뚫어 위아래로 연결하는 TSV 공정 후 반도체 사이에 주입하는 재료다. 수직으로 쌓아올린 여러 개의 반도체를 단단히 굳혀 접합하는 역할을 한다. 삼성은 이 MUF를 단단하게 만들 수 있는 경화(몰딩) 장비를 일본에서 최근 구매한 것으로 알려졌다.

삼성은 그동안 반도체를 수직 연결할 때 독자 개발한 비전도성 접착 필름(NCF)을 사용해왔다. NCF는 반도체 사이사이에 내구성 강한 필름을 넣어 칩이 휘어지는 현상을 방지하는 것이다. NCF는 TSV를 뒷받침하는 핵심 소재로 쓰였으나 다루기가 까다로워 생산성이 떨어진다는 지적도 받았다.

삼성이 새로운 소재 적용을 검토하는 것은 공정을 개선하고 생산성을 높이려는 시도로 풀이된다. SK하이닉스도 2세대 HBM까지는 NCF를 썼으나 3세대(HBM2E)부터 MUF(구체적으로 매스리플로우 몰디드언더필·MR-MUF)로 전환했다. SK하이닉스가 HBM 시장에서 두각을 나타낼 수 있던 배경에 MUF가 꼽히는 만큼, 삼성도 새로운 기술 개발 및 도입을 모색하는 것으로 풀이된다.

삼성 사정에 밝은 반도체 업계 관계자는 “삼성이 보고 있는 MUF 소재가 SK하이닉스와 완전 동일한 기술은 아닌 것으로 안다”며 “여러 선택지를 두고 최적의 기술 방식을 검토하고 있는 것 아니겠냐”고 평가했다.

삼성전자가 MUF를 적용할 지 미지수지만 상용화가 되면 반도체 소재·부품·장비 업계 미칠 파급력은 클 것으로 관측된다. 삼성은 세계 최대 메모리 반도체 기업이다. SK하이닉스에 이어 삼성이 MUF를 도입하면 MUF가 대세 기술로 떠올라 소부장 시장이 크게 달라질 수 있다.
삼성전자 관계자는 MUF 도입 여부에 대해 “내부 기술 전략에 대해서는 확인해줄 수 없다”고 말을 아꼈다.

TC-NCF와 MR-MUF 비교 - 자료 :SK하이닉스, 삼성증권
TC-NCF와 MR-MUF 비교 - 자료 :SK하이닉스, 삼성증권

권동준 기자 djkwon@etnews.com