김춘환 SK하이닉스[000660] 연구·개발(R&D)공정 담당 부사장은 고대역폭메모리(HBM)에서 우수한 기술경쟁력을 선보인 배경에는 "요소기술의 선행 개발"이 있었다고 강조했습니다. 요소기술은 반도체의 설계, 제조, 패키징, 테스트 등 핵심 공정을 구현하는 데 필요한 기초 기술입니다.

김 부사장은 2일 자사의 뉴스룸과의 인터뷰에서 "요소기술을 원천으로 수익성 높은 고성능 제품을 성공적으로 양산한 공적을 인정받았다"며 "이는 모든 구성원의 헌신과 노력으로 맺은 결실"이라며 "함께 한 구성원 모두에게 감사 인사를 전하며 앞으로 더 많은 분에게 수상의 기회가 돌아가길 기대한다"고 수상 소감을 밝혔습니다.

김 부사장은 지난달 27일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '2024 산업기술 R&D 종합대전'에서 산업기술진흥(기술개발 부문) 유공자로 선정돼 은탑산업훈장을 받았습니다.

산업훈장은 산업기술진흥 유공의 최고상격으로 김 부사장은 D램과 낸드 플래시를 아우르며 국내 반도체 기술력 향상에 기여한 공을 인정받아 수상의 영예를 안았습니다.

1992년 SK하이닉스에 입사한 김 부사장은 32년간 메모리 반도체를 연구하며 첨단기술 개발을 이끌었습니다.

특히, 그는 HBM의 핵심인 TSV(Through Silicon Via) 요소기술의 개발 선행 단계부터 참여해 15년간 연구를 이어오며 고대역폭메모리(HBM) 공정의 기틀을 마련한 것으로 평가받습니다.

TSV는 칩에 미세한 구멍을 뚫어 상·하단 칩을 전극으로 연결하고 적층하여 고용량, 고대역폭을 구현하는 기술입니다.

김 부사장은 SK하이닉스 뉴스룸을 통해 "개발 초기에는 고도의 정밀성과 미세한 제어가 요구되다 보니 난이도가 정말 높았다"며 "특히 금속층 증착과 회로 패턴 형성 과정에서 어려움이 상당히 컸다"고 개발 초기를 회고했습니다.

당시 김 부사장을 비롯한 개발진은 문제를 풀어내고자 유관 부서들과 함께 협업해 'R&D의 요소기술 개발→제조 및 기술의 양산 품질 고도화→패키징'으로 이어지는 개발 모델을 완성했고 HBM 시장이 열리는 시점에 맞춰 제품을 내놓을 수 있었습니다.

비록 초기에는 높은 공정 비용 대비 시장 수요가 적은 탓에 수익성을 확보하기 어려웠으나 김 부사장은 "그럼에도 경영진의 확고한 믿음과 지원이 있어 프로젝트를 이어갈 수 있었다"고 밝혔습니다.

이에 더해 김 부사장은 10나노급 5세대(1b) D램 미세 공정에 EUV 장비를 도입해 업계 최고 수준의 생산성과 원가 경쟁력을 확보했고 이를 6세대(1c) D램에도 확대 적용했습니다.

또한, 그는 HKMG(유전율이 높은 물질을 D램 트랜지스터 내부의 절연막에 사용해 공정 미세화로 인해 발생하는 누설 전류를 막고 정전용량을 개선한 차세대 공정 기술)을 D램에 적용해 메모리 성능·효율을 높이는 등 선단기술에서 성과를 내기도 했습니다.

낸드 분야에서도 웨이퍼 본딩 기술을 개발해 초고층 낸드를 생산하는 데 필요한 핵심 요소기술을 확보한 바 있습니다.

김 부사장은 "신규 요소기술 정의부터 기술 개발 착수, 안정적 제품 양산까지 전 과정에서 조직이 하나되어야만 목표를 달성할 수 있다"며 "요소기술을 적기에 개발하려면 실패를 두려워하지 말고 지속해서 도전하고 시도해야 한다"고 강조했습니다.