"SK하이닉스, '하이브리드 본딩' 도입해 2029년 HBM5 출시" 전망나와

시장조사업체 카운터포인트리서치 보고서 관측

AMAT·BESI와 협력 강화… 수율·양산 안정성 선점

범프 없는 적층 기술, 차세대 AI 메모리 게임 체인저

[이천=뉴시스] 김종택 기자 = 경기 이천시 SK 하이닉스 본사 모습. 2025.10.29. [email protected]

[서울=뉴시스]남주현 기자 = SK하이닉스가 '하이브리드 본딩' 기술을 선제적으로 도입해 2029년 8세대 제품인 고대역폭메모리(HBM)를 출시할 것이란 전망이 나왔다.

6일 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 SK하이닉스는 최근 글로벌 반도체 장비 기업인 어플라이드 머티리얼즈(AMAT) 및 BE 세미컨덕터 인더스트리즈(BESI)와 손잡고 하이브리드 본딩 통합 솔루션 도입을 추진 중이다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 높인 메모리다. 현재까지는 칩 사이에 '마이크로 범프'라는 전도성 돌기를 두고 이를 눌러 붙이는 방식을 주로 사용해 왔다.

하지만 칩 적층 수가 20층 이상으로 늘어나는 차세대 제품에서는 범프의 크기와 간격이 물리적 한계에 부딪히고 있다.

범프가 차지하는 공간 때문에 전체 패키지 높이가 높아지고, 신호 전달 효율이 떨어지는 병목 현상이 발생하기 때문이다.

하이브리드 본딩은 칩 사이에 범프를 없애고 구리 배선을 직접 연결해 다이 사이 간격을 획기적으로 줄여 적층 높이를 낮춰 데이터 대역폭과 전력 효율을 동시에 개선할 수 있다.

하이브리드 본딩을 성공시키기 위한 핵심 관문은 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정이다.

칩을 직접 맞붙여야 하는 만큼 표면이 원자 수준으로 매끄러워야 하기 때문이다. 아주 작은 오염이나 표면의 미세한 굴곡(디싱)도 수율 저하로 직결된다.

SK하이닉스가 AMAT와 BESI의 통합 하이브리드 본딩 장비 도입은 HBM 제조의 핵심 과제를 해결할 수 있다.

AMAT의 소재 공학 및 CMP 역량과 BESI의 초정밀 본딩 기술을 결합해 공정 복잡도를 줄이고 제조 안정성을 높이겠다는 전략이다.

국제 반도체 표준화 기구(JEDEC)가 HBM 적층 높이 기준을 완화하면서 16단 제품까지는 기존 열압착(TCB) 방식이 사용될 수 있다.

그러나 업계에서는 엔비디아 등 빅테크 기업들이 더 높은 대역폭을 요구함에 따라 결국 하이브리드 본딩으로의 전환이 빨라질 것으로 보고 있다.

카운터포인트리서치는 "SK하이닉스가 차세대 AI GPU 사이클에 맞춰 2029~2030년경 HBM5를 출시할 것"이라며 이라고 분석했다.

이어 "하이브리드 본딩의 조기 도입은 대역폭, 지연시간, 전력 효율 등에서 경쟁사 대비 전략적 우위를 제공할 것"이라고 덧붙였다.


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