HBM 적층경쟁 - 삼성과 SK하이닉스

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HBM 적층경쟁...삼성·SK "12단까지는 TC·MR본딩,이후 하이브리드본딩 적용" - 전자부품 전문 미디어

 

HBM 적층경쟁

 

✓ 생성형 AI 확산과 맞불려 HBM 수요가 폭증하면서 메모리 업계에서 적층 경쟁 치열

     - HBM은 더 많이 쌓아 올릴수록 더 많은 데이터 처리 가능

     - 현재 HBM 주력은 8단, 다음세대인 12단도 조만간 양상

 

HBM 적층 구조 및 HBM 열 저항 소자 확대 이미지

 

✓ HBM 적층을 위해 현재 쓰이고 있는 공정기술은 TC(Thermal Compression) 본딩과 MR(Mass Reflow) 공정

    - 최근 주요 업체들이 접합부 열성능 개선에 성공하면서 TC본딩과 MR공정이 12단까지 사용될 것으로  

    - 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM 적층방식을 12단까지 TC본딩과 MR 사용

    - 하이브리드 본딩은 차세대 12단 제품 또는 16단 제품부터 적용

    - 하이브리드 본딩은 범프와 솔더볼이 아닌 구리-Cu를 통해 다이를 부착하는 기술, 기존 솔더볼 대비 입출력을 늘릴 수 있음)

    - 하이브리드 본딩 적용 시 1mm2 면적에 1만~10만 개의 비아 연결 가능

 

✓ HBM 생산 방식 : TC-Non Conductive Film(NCF)와 MR-Molded Underfill(MUF) 방식
    - 삼성전자는 TC-NCF 방식으로 HBM 생산 : NCF라는 절연 필름을 칩사이에 넣은 뒤 열과 압력을 가해 부착, NCF 필름이 접착제 겸 유전체로 사용

    - SK하이닉스는 MR-MUF 방식으로 HBM 생산 : MR-MUF는 반도체 칩을 모두 적층 한 뒤 액체 형태의 MUF 주입, 주입 후에는 MR을 통해 MUF를 굳히고 칩을 자기 정렬, MUF도 접착제 및 유전체로 쓰임

 

✓  HBM 12단 이상 양산을 위해서는 워피지와 HBM 높이 등이 해결과제

    - HBM 적층에 사용되는 칩은 매우 얇아 양산 중 워피지 등의 문제 발생
    - 삼성전자 : HBM 워피지 문제를 해결하는 데 TC본딩 박식이 강점이라고 설명, HBM 높이를 줄여햐 하는 이유는 HBM 실장 때문
   - HBM 적층뿐 아니라 3d 스태킹 여역 등에서 하이브리드 본딩에 관한 연구가 이뤄짐

 

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