칩 휨현상·발열 문제 개선 독자기술로 시장 선도
SK하이닉스의 역대급 실적을 주도한 HBM(고대역폭메모리) 패키징 기술은 쌓는 방법부터 달랐다.
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SK하이닉스에 따르면 올 3분기 회사의 HBM 매출은 3조원 규모로, 전년 같은 기간 대비 330% 이상 급증했다. 전체 D램 매출에서 차지하는 비중도 9%에서 30%로 늘었다.
HBM 매출의 비약적인 성장은 범용 제품 매출 부진을 상쇄하며, 메모리 초호황기를 웃도는 역대급 실적을 올리는데 절대적으로 기여하고 있다. 특히 SK하이닉스는 HBM 시장에서 승기를 잡으며, 대형 메모리 업체 중 가장 두각을 보이고 있다.
SK하이닉스의 HBM 기술이 경쟁 업체들과 결정적 차이를 보이는 이유는 D램 반도체를 쌓는 `패키징 기술'이 남다르기 때문이다.
회사가 독자 개발한 `매스 리플로우 몰디드 언더 필(MR-MUF)' 기술은 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 공간사이에 액체 형태의 보호재를 주입하고, 이를 굳히는 공정이다. 기존 HBM 기술은 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아줘야 했는데, 이 기술은 공정 효율성이 훨씬 뛰어나다.
SK하이닉스는 4세대 HBM인 HBM3부터는 더 업그레이드된 `어드밴스드 MR-MUF'을 통해 차별화된 기술력을 이어가고 있다.
D램 여러 개를 쌓는 방식의 HBM은 단수가 높아질수록 칩의 `휨 현상(Warpage)'과 발열 문제에 직면했다. SK하이닉스는 이 신기술을 통해 칩을 쌓을 때 가해지는 압력을 줄였고, 신규 보호재로 효과적인 열 방출에도 성공했다.
SK하이닉스는 차별화된 기술로 5세대 HBM인 HBM3E까지 시장을 독주하고 있다.
내년 이후 출시되는 차세대 HBM4는 16단까지 층수가 높아지면서 업계 전반에 새로운 도전을 예고했다. 경쟁 업체들은 차세대 HBM4에 새로운 접착 방식인 `하이브리드 본딩' 기술을 개발하고 있지만, SK하이닉스는 공정 노하우가 쌓인 MR-MUF도 하이브리드 본딩과 함께 적용할 방침이어서 어떤 결과를 낳을 지 주목된다.
/엄경철 선임기자
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