[딜사이트 한보라 기자] SK하이닉스가 청주사업장에 배치할 고대역폭메모리(HBM) 패키지 인력 교육에 나섰다. 생성형 인공지능(AI) 서비스 활성화로 낸드 생산 거점인 청주사업장까지 고부가 D램 패키징 생산 라인이 확대 배치되는 모습이다. 

13일 업계에 따르면 올해 하반기 SK하이닉스는 생산직 직원들을 대상으로 사내 공모를 진행해 청주사업장에서 근무할 패키지 인력을 모집했다. 1차 교육은 지난 10월부터 진행되고 있다. 2차 교육은 내달 시작된다. 교육은 각각 3개월씩 이뤄진다. 

반도체 업계 관계자는 "SK하이닉스가 최근 청주사업장에서 근무할 패키지 인력을 사내 공모 형식으로 모집했다"며 "지원한 인원이 많아 1, 2차로 나눠 교육 일정을 진행하게 됐으며 지난달 말부터 1차 교육이 진행되고 있다"고 설명했다. 

HBM은 D램 여러 개를 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 높인 제품이다. SK하이닉스는 실리콘관통전극(TSV) 기술로 D램을 수직 적층하는 과정에서 자체 개발한 '어드밴스드 매스 리플로우-몰디드 언더필(MR-MUF)' 공정을 적용한다. 

우선 HBM용 D램 하단에 금속 접착제가 묻은 미세 범프(볼)를 부착해 칩과 칩을 임시로 연결한다. 이렇게 수직 적층한 D램에 마이크로미터(㎛) 크기 미세한 구멍(Via Hole)을 뚫는다. 이때 D램 덩어리에 열을 가하면 납 소재로 된 범프가 녹으면서 칩이 서로 연결된다. 

문제는 HBM3 12단 적층용 D램이 일반 D램에 비해 현저히 얇다는 데 있다. SK하이닉스는 고열을 받은 칩이 휘어지지 않도록 칩과 칩 사이, D램 덩어리 표면을 보호재로 감싸 한 번에 포장하는 공정을 개발했다. SK하이닉스는 일련의 과정에서 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위해 액체 소재 에폭시 밀봉재(EMC)를 개발해 보호재로 사용하고 있다. 

TSV를 활용해 만든 HBM의 정보 출입구(I/O) 역할을 하는 비아 홀은 1024개. 기존 와이어 본딩보다 얇은 두께를 구현할 수 있어 D램 간 정보 전달 속도도 빠르다. TSV 역량은 곧 메모리 반도체 제조사의 HBM 품질로 여겨진다. 

SK하이닉스 관계자는 "중장기적인 수요 대응을 위해 청주에 TSV 라인을 증설하기로 결정했으며 구체적인 방안에 대해 검토 중"이라며 "생산능력(CAPA) 확대 검토에 맞춰 운영 인력 조정도 함께 검토하고 있으며 그 일환으로 내부 충원이 진행됐다"고 설명했다.

SK하이닉스가 패키징 인력 충원에 나선 건 계속 늘어나는 HBM3 수요 때문이다. 주요 글로벌 IT 업체들은 차례로 생성형 AI 서비스 수익화에 나서고 있다. 서비스 고도화가 되면서 생성형 AI 두뇌 역할을 하는 그래픽처리장치(GPU) 수요가 폭발적으로 커지고 있다. 미국 하이퍼스케일러 빅4(마이크로소프트, 구글, 아마존, 메타)는 내년 자본적투자(CAPEX)를 올해보다 15~20% 늘리겠다고 밝혔다.

SK하이닉스는 사실상 생성형 AI용 GPU 시장을 독점하고 있는 엔비디아와 긴밀한 관계를 유지하고 있다. 엔비디아의 AI 가속기는 하나의 반도체 기판에 중앙처리장치(CPU), GPU와 함께 고용량 연산이 가능한 HBM3를 패키징하는 방식으로 제공된다. SK하이닉스가 생성형 AI 수혜 메모리 제조사로 유독 자주 꼽히는 이유다.

국내 데이터센터 관계자는 "엔비디아 GPU를 인텔이나 AMD GPU, 국내 팹리스(반도체 설계) 신경망처리장치(NPU) 등으로 대체하기 위한 내부 검증을 진행했지만 아직까진 요원한 상황"이라며 "엔비디아의 핵심 소프트웨어 '쿠다(CUDA)'를 중심으로 구축된 생성형 AI 생태계가 단기간에 바뀌긴 어려울 것"이라고 설명했다.