마이크론 이어 삼성도...HBM 시장 경쟁 치열해진다
삼성·SK도 상반기 내 HBM3E 양산 예정
삼성·마이크론 TC-NCF, SK MR-MUF 적용
2024-02-27 노태민 기자
미국 메모리 반도체 기업 마이크론이 5세대 고대역폭메모리(HBM) 양산에 돌입했다. 삼성전자 등 기존 플레이어보다 한발 빠르게 5세대 제품 양산을 시작하면서 HBM 시장 구도가 급변할 수 있다는 전망도 나온다. 마이크론의 HBM3E 제품은 엔비디아 H200에 탑재될 예정이다. 삼성전자와 SK하이닉스는 올 상반기 HBM3E 양산에 나선다.
26일(현지시간) 마이크론은 "HBM3E 대량 생산을 시작했다"며 "24GB 8단 HBM3E의 경우 올 2분기 출시될 예정인 엔비디아 H200에 탑재될 예정"이라고 말했다. 이어 "경쟁사 대비 전력소비가 30% 적다"고 강조했다.
마이크론이 이날 발표한 HBM3E는 8단 제품이다. 1bnm D램을 실리콘관통전극(TSV)을 통해 연결했다. 적층에는 삼성전자와 동일한 열압착(TC)-비전도성접착필름(NCF)이 적용됐다. 12단 HBM3E에 대한 로드맵도 공개했다. 마이크론은 12단 HBM3E의 경우 다음달 고객사에 샘플을 전달할 예정이라고 밝혔다.
마이크론이 HBM3E 양산을 시작하면서 HBM 시장 경쟁은 더욱 치열해질 것이라는 전망이 나오고 있다. SK하이닉스의 엔비디아 솔벤더 구조가 깨질 것이라는 이유에서다. SK하이닉스는 엔비디아에 HBM3를 사실상 독점 공급하며 지난해 3분기부터 D램 흑자 전환에 성공한 바 있다.
다만, 업계에서는 마이크론의 HBM 생산능력(CAPA)과 경험 부족으로 시장에 미칠 영향이 미미할 것이라는 예측을 내놓고 있다. 업계 관계자는 "마이크론의 경우 HBM3 양산 경험이 없다"며 "HBM3E 양산에 삼성전자와 동일한 TC-NCF 방식을 사용한다"고 말했다. 이어 "삼성전자도 수율 안정화에 어려움을 겪고 있는데, 마이크론도 동일한 과제에서 헤맬 가능성이 높다"고 부연했다.
삼성전자는 27일 12단 HBM3E 개발에 성공했으며, 상반기 내 양산에 돌입할 예정이라고 밝혔다. 구체적인 고객사에 대해서는 공개하지 않았다. 삼성전자 12단 HBM3E는 1anm D램을 TSV를 통해 연결했다. 적층에는 매스리플로우(MR)-몰디드언더필(MUF)이 아닌 어드밴스드 TC-NCF 기술이 적용됐다.
어드밴스드 TC-NCF는 기존 TC-NCF를 개량한 기술이다. 삼성전자는 어드밴스드 TC-NCF 적용을 통해 HBM 적층수가 증가하고, 칩 두께가 얇아지면서 발생할 수 있는 휨(워피지) 현상을 최소화할 수 있다고 강조했다. 칩간 간격은 7마이크로미터(um)다. 또 열특성 및 수율 개선을 위해 더미범프도 적용했다.
삼성전자는 "칩과 칩 사이를 접합하는 공정에서 신호 특성이 필요한 곳은 작은 범프를, 열 방출 특성이 필요한 곳에는 큰 범프(더미 범프)를 목적에 맞게 사이즈를 맞춰 적용했다"고 설명했다. 이어 "크기가 다른 범프 적용을 통해 열 특성을 강화하는 동시에 수율도 극대화했다"고 덧붙였다.
SK하이닉스도 HBM3E 양산에 돌입한 것으로 알려졌다. SK하이닉스는 메모리 3사 중 유일하게 MR-MUF를 이용해 HBM을 양산한다. HBM3E 양산에는 1bnm D램을 사용한다.
디일렉=노태민 기자 tmnoh@bestwatersport.com
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