삼성전자, 아산에 6조 원 HBM4E 패키징 공장 착공

삼성전자가 충남 아산 온양캠퍼스에 고대역폭메모리(HBM) 전용 패키징 공장을 짓는다. 11월 12일 열린 착공식에서 삼성전자는 새로 짓는 시설을 온양캠퍼스 5라인으로 소개하고, 이곳에서 주로 생산할 제품으로 차세대 메모리인 HBM4E를 제시했다. 대규모 투자 계획이 처음 공개된 7월 이후 약 넉 달 만이다.

산업통상부가 이날 공개한 공장 건설 투자 규모는 6조 원이다. 정부 정책브리핑에 따르면 온양캠퍼스에는 건설 투자에 이어 약 40조 원의 첨단 장비 투자가 순차적으로 이뤄질 예정이다. 건물과 설비에 투입할 금액을 합하면 46조 원이다. 삼성전자 현황 보고 영상에서는 새 시설의 연면적을 약 3만 1,000㎡로 제시했고, 기초 공사가 진행 중인 모습을 공개했다. 영상에 표시된 공정률은 당시 4.9%였다.

조립·검사 사업장에 HBM 전용 라인

이재용 삼성전자 회장은 착공식에서 온양이 반도체를 조립하고 검사해 최종 제품으로 완성해 온 곳이라고 설명했다. 삼성은 7월 충청권 투자 계획을 밝히면서 온양에 HBM 생산시설을 확충하고 인근 천안에서는 HBM에 대응할 수 있도록 기존 설비를 늘리고 현대화할 계획이라고 밝혔다. 이번에 보고한 5라인은 그 가운데 아산에서 건설 중인 시설이다.

패키징은 웨이퍼에서 만들어진 반도체 칩을 쌓거나 연결해 실제 시스템에 들어갈 부품으로 만드는 후공정이다. HBM은 여러 장의 D램 칩을 수직으로 쌓고 실리콘을 관통하는 전기 연결 통로로 각 층을 잇는다. 삼성전자 반도체 사업부의 설명에 따르면 이렇게 만든 적층 메모리는 넓은 데이터 통로를 통해 한 번에 많은 데이터를 주고받는다. AI 가속기가 학습과 추론 과정에서 모델의 파라미터와 중간 계산값을 반복해서 읽고 쓰는 데 쓰이는 메모리다.

지난 5월 샘플 보낸 HBM4E

삼성전자는 2월에 HBM4 양산품을 출하했고, 5월 29일에는 글로벌 고객사에 12단 HBM4E 샘플을 보냈다고 발표했다. 삼성은 샘플 발표 당시 고객사 일정에 맞춰 양산을 준비한다고 밝혔다. 이후 10월 29일 실적 발표에서 삼성전자는 3분기에 HBM4 판매를 크게 늘렸다고 밝혔다. 당시 판매를 확대한 제품은 2월 상용 출하를 시작한 HBM4다. 온양 착공식에서 공개한 생산 계획은 그 후속 세대인 HBM4E의 패키징 시설을 마련하는 데 초점을 맞췄다.

건물을 올린 뒤에는 장비를 들이고, 적층과 접합을 거친 칩이 요구 조건에 맞게 작동하는지 확인해야 생산 물량을 늘릴 수 있다. 같은 메모리 세대라도 칩을 몇 단으로 쌓는지에 따라 구성은 달라진다. 삼성전자는 제품 자료에서 HBM4E의 16단 구성을 최대 64GB 용량으로 소개하고 있다. 12단 샘플 출하 때는 기존 HBM4에 쓴 D램과 로직 베이스 다이의 제조 공정을 HBM4E에도 적용했다고 설명했다. 메모리 층 아래에 놓이는 로직 베이스 다이는 쌓아 올린 메모리와 가속기 사이에서 신호를 주고받는 역할을 맡는다. 착공식의 생산 품목 안내에는 온양 5라인이 맡을 세부 구성별 생산량이나 고객별 납품 일정이 제시되지 않았다.

산업통상부는 착공식 직후 같은 캠퍼스에서 열린 점검회의에서 전력과 용수 공급 등 사업에 필요한 기반시설 지원 방안을 내놨다. 청와대의 회의 결과에 따르면 충청남도는 여러 기관에서 따로 진행하던 절차를 병행해 인허가 기간을 줄였다. 정부 정책브리핑은 충남도와 아산시가 인허가에 걸리는 시간을 평소의 3분의 1 수준으로 단축했다고 전했다. 전력과 용수는 공장에서 장비를 돌리기 위해 공급 시점을 맞춰야 하는 별도 과제다. 청와대는 산업부가 중심이 된 지원 조직이 투자 기업들과 함께 현장의 애로를 살폈다고 밝혔다.

회의에서 삼성은 협력사들과 신규 장비와 소재를 공동 개발하는 방안을 제시했다. 청와대에 따르면 삼성 협력사 194곳은 2030년까지 국내 생산 시설 확충 등에 약 18조 1,000억 원을 투자할 계획이다. 온양 공장 건설비와 설비비는 삼성전자가 집행할 투자이고, 이 수치는 협력사들의 전국 단위 계획을 모은 것이다. 같은 착공식에 참여한 삼성전기는 세종에서 AI 서버용 패키지 기판 생산라인을 늘린다. 기판은 칩을 올려 전기 신호를 연결하는 부품이다. 온양은 메모리 적층과 조립을, 세종은 기판 공급을 맡는다.