반도체 산업의 중심축이 2차원에서 3차원으로 이동하고 있다. 여러 개의 DRAM 다이를 수직으로 연결한 HBM은 인공지능 반도체의 핵심 부품이 되었고, 3D NAND는 수백 개의 메모리층을 쌓는 단계에 이르렀다. 이제 질문은 얼마나 높이 쌓을 것인가에 그치지 않는다. HBM과 3D NAND 다음에는 어떤 3D 반도체가 등장할 것인가.

필자는 최근 SK하이닉스의 HBM과 키옥시아의 3D NAND를 상대로 특허권을 주장하고 있는 Monolithic 3D, 이른바 M3D의 특허 포트폴리오를 검토했다. 처음에는 분쟁 대상 특허가 어떤 출원 계보를 거쳐 현재의 권리범위로 발전했는지를 확인하는 것이 목적이었다. 그런데 특허를 전체적으로 따라가자 다른 모습이 보였다. M3D가 개발해 온 기술은 HBM이나 3D NAND에 머물지 않았다. 3D NOR, 프로세서와 메모리의 수직 결합, 적층형 이미지센서와 마이크로디스플레이, 결함을 수리할 수 있는 3D 로직, 3D 반도체 설계자동화까지 다양한 기술이 장기간에 걸쳐 제시되고 있었다.