기술 공정상 특허 회피 어려워 도입 불가피…향후 주도권 경쟁 치열할 듯

삼성전자가 V10(10세대)부터 새롭게 채용되는 첨단 패키징 기술인 '하이브리드 본딩'의 특허를 중국 낸드 제조업체 YMTC로부터 대여해 사용하기로 한 것으로 확인됐다. 삼성전자 입장에서 차세대 낸드 개발의 '핵심 난제'를 풀었지만, 향후 특허 도입에 따른 수율 안정성 등 경쟁력 회복 등이 과제로 떠오른다.

YMTC는 3D 낸드에 하이브리드 본딩을 처음 적용한 기업이다. 덕분에 관련 기술에서 탄탄한 특허를 구축했다는 평가를 받고 있다. 이에 삼성전자는 무리하게 특허를 회피하기 보다는, 원만한 합의로 향후 있을 리스크를 제거하는 전략을 채택한 것으로 풀이된다.

24일 지디넷코리아 취재를 종합하면 삼성전자는 최근 YMTC와 3D 낸드용 하이브리드 본딩 특허권에 대한 라이센스 계약을 맺었다. 

삼성전자, V10 낸드에 하이브리드 본딩 첫 적용

V10은 삼성전자가 이르면 올 하반기 양산을 목표로 한 차세대 낸드다. 낸드는 세대를 거듭할 수록 '셀(Cell; 데이터를 저장하는 단위)'을 수직으로 더 높이 쌓는다. V10은 420~430단대로 추정된다.

삼성전자 V10 낸드에는 여러 신기술이 도입된다. 그 중에서도 W2W(웨이퍼-투-웨이퍼) 하이브리드 본딩의 중요도가 높다. W2W 하이브리드 본딩이란 웨이퍼와 웨이퍼를 직접 붙이는 패키징 기술이다.

하이브리드 본딩은 기존 칩 연결에 필요한 범프(Bump)를 생략해 전기 경로를 짧게 만들고, 이로 인해 성능과 방열 특성 등을 높일 수 있다. 특히 칩이 아닌 웨이퍼를 통째로 붙이는 W2W는 생산성 향상에도 유리하다.

기존 삼성전자는 한 개의 웨이퍼에 셀을 구동하는 회로인 '페리페럴'을 두고, 그 위에 셀을 쌓는 방식을 활용해 왔다. 이를 COP(셀온페리)라고 부른다. 

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사안에 정통한 복수의 관계자는 "하이브리드 본딩과 관련한 기술 특허 전반은 엑스페리와 YMTC, 대만 파운드리 TSMC 3사가 사실상 대부분을 보유하고 있다고 봐도 될 정도"라며 "삼성전자 역시 V10, V11, V12 등 차세대 낸드 개발서 YMTC의 특허를 피하는 게 사실상 불가능하다는 판단 하에 라이센스 계약을 체결한 것으로 안다"고 밝혔다.

한편 SK하이닉스도 YMTC와 특허 계약을 체결할 가능성이 점쳐진다. 앞서 김춘환 SK하이닉스 부사장은 지난해 2월 '세미콘 코리아 2024' 기조연설에서 "400단급 낸드 제품에서 하이브리드 본딩 기술로 경제성 및 양산성을 높인 차세대 플랫폼을 개발하고 있다"고 밝힌 바 있다.