SK하이닉스가 오는 2029년 출시 예정인 차세대 고대역폭 메모리(HBM5)에 하이브리드 본딩을 조기 도입할 것이라는 전망이 나왔다. 인공지능(AI) 수요 확대로 메모리 성능 한계가 빠르게 드러나면서 기존 패키징 기술을 대체할 핵심 공정 전환이 본격화되는 흐름이다.
6일 카운터포인트리서치의 생성형 AI용 메모리 솔루션 보고서에 따르면 SK하이닉스는 20단 이상 적층이 요구되는 HBM5 시대에 맞춰 어플라이드 머티리얼즈(AMAT)와 베시(BESI)의 통합 하이브리드 본딩 솔루션을 선제적으로 도입할 것으로 예상된다.
HBM은 다수의 D램 다이를 적층해 대역폭과 효율을 높이는 구조로, 현재는 마이크로 범프 기반 TC-NCF(열압착 본딩)와 MR-MUF(몰디드 언더필 기반 대량 리플로우) 방식이 주로 활용된다. 그러나 적층 수가 20단 이상으로 확대되면서 신호 무결성 저하, 전력 효율 감소, 발열 문제 등 구조적 한계가 부각되고 있다.
하이브리드 본딩은 이러한 한계를 극복할 대안으로 꼽힌다. 인터커넥트 피치를 줄이고 다이 간 간격을 축소해 더 높은 대역폭과 전력 효율을 구현할 수 있으며, 적층 높이를 낮춰 패키지 집적도 개선도 가능하다. SK하이닉스는 HBM5 개발 과정에서 하이브리드 본딩을 조기에 적용해 성능 경쟁력을 확보한다는 전략이다.
특히 CMP(화학적 기계적 평탄화) 공정은 하이브리드 본딩의 핵심으로, 다이 표면을 원자 수준으로 평탄화해 결함 없는 접합을 가능하게 한다. SK하이닉스는 AMAT·BESI의 통합 장비를 도입해 공정 변동성과 결함 리스크를 줄이고 양산 안정성을 확보할 계획이다.
다만 국제 반도체 표준화 기구(JEDEC)가 HBM 높이 기준을 완화하면서 기존 TCB 공정 활용 기간이 일부 연장될 가능성도 있다. 이에 따라 단기적으로는 기존 공정과 병행될 수 있지만, 장기적으로는 하이브리드 본딩 전환이 불가피하다는 평가가 지배적이다.
카운터포인트리서치는 “SK하이닉스가 HBM 분야에서 기술 리더십을 유지하고 있다”며 “HBM5와 하이브리드 본딩 조기 도입을 통해 성능과 생산성 측면에서 우위를 확보할 것”이라고 분석했다. 이는 향후 시장 점유율 확대와 매출 성장으로 이어질 가능성이 크다는 전망이다.
이코노미퀸 류정현 기자 | 사진 뉴스1
댓글
0