SK하이닉스가 TSMC와의 차세대 고대역폭메모리(HBM) 양산 협력 방안이 확인됐다. 베이스 다이(로직 다이) 후속배선공정(BEOL)까지 TSMC에서 담당하고 웨이퍼 테스트, HBM 적층 등은 SK하이닉스에서 진행할 예정이다.

14일 업계에 따르면 SK하이닉스는 TSMC에 HBM4 베이스 다이 반도체 전공정(FEOL), 실리콘 관통 전극(TSV) 형성, BEOL까지 맡기고, 웨이퍼 테스트부터 HBM 조립, KGSD(Known Good Stacked Die) 테스트 등은 자체 후공정 공장에서 진행한다는 방침을 세웠다. 전통적인 전공정은 TSMC에 맡기고 이후 공정은 SK하이닉스가 맡는다는 얘기다.

양사의 협력 소식이 알려지면서, 업계에서는 TSMC가 베이스 다이 생산 공정을 어디까지 맡을지에 대한 궁금증이 많았다. FEOL만 하고, 이후 공정은 SK하이닉스가 담당할 것이라는 전망부터 HBM 조립 공정까지 TSMC에서 도맡는다는 관측도 나왔다.

SK하이닉스가 TSMC 파운드리 공정을 통해 HBM4 베이스 다이를 만드는 이유는 고객사 HBM 커스터마이징 수요 때문이다. 소자 업계 관계자는 "엔비디아, AMD 등 인공지능(AI) 반도체 기업 외에도 다양한 기업들이 커스터마이징 요청을 하고 있다"며 "거의 모든 고객들이 HBM을 커스터마이징 하고 싶어 한다"고 말했다. 이를 위해 양사는 지난 4월 대만 타이페이에서 HBM4 베이스 다이 생산 관련 양해각서(MOU)를 체결했다. 업계에서는 SK하이닉스가 TSMC 7nm 공정을 통해 HBM4 베이스 다이를 만들 것으로 전망하고 있다.

HBM4 12단 제품 양산은 내년 하반기께 진행될 예정이다. 16단 제품의 경우 2026년 양산을 시작한다. SK하이닉스는 HBM4 양산에도 HBM3E와 동일한 어드밴스드 매스리플로우(MR)-몰디드언더필(MUF) 기술과 1bnm D램을 적용한다는 방침이다. 

파운드리 공정을 통해 베이스 다이를 생산하는 만큼 다양한 설계자산(IP)을 적용할 수 있을 것으로 보인다. 지난해 박명재 SK하이닉스 부사장은 대한전자공학회(IEIE) 학술대회에서 파운드리 공정을 통한 베이스 다이 생산의 이점에 대해 "비메모리에서 사용되는 다양한 설계자산(IP)들을 베이스 다이에 적용할 수 있다는 장점이 있다"고 설명하기도 했다. HBM4 베이스 다이에는 고객사의 요청에 따라 메모리 컨트롤러부터 네트워크 오브 메모리, 캐시 등 기능이 추가될 것으로 예상된다.

한편, SK하이닉스는 지난 `13일 열린 국제메모리워크숍(IMW) 2024에서 7세대 HBM 제품인 HBM4E 양산 일정을 공개했다. SK하이닉스는 "HBM의 개발 주기가 빨라졌다"며 "2026년 HBM4E 제품 양산에 돌입하겠다"고 밝혔다. HBM4E 생산에는 1c D램이 사용될 예정이다.

디일렉=노태민 기자 [email protected]
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