하이브리드 본딩?

반도체 속도왕 하이브리드 본딩 기술이란 무엇일까요?
하이브리드 본딩은 마치 레고 블록처럼 여러 칩을 빠르고 단단하게 붙이는 혁신적인 기술입니다. 이 기술은 칩과 웨이퍼의 구리 배선을 직접 붙여 칩 속도를 높이고, 전력 소모를 줄이며, 패키지 크기를 작게 만드는 역할을 합니다.

하이브리드 본딩 기술의 장점은 다음과 같습니다.

번개 같은 속도: 기존 기술보다 훨씬 빠른 속도로 데이터를 전송하여 칩 성능을 크게 향상시킵니다.
HBM4 반도체 하이브리드 본딩 적용시
io속도 1024 -> 2048 상승
최대 2배이상 빠른 속도

절약 챔피언: 전력 소모를 줄여 에너지 효율을 높이고 발열을 줄입니다.
최대 20% 감소

작지만 강력: 패키지 크기를 작게 만들어 더 작고 가벼운 전자 기기를 만들 수 있습니다.
최대 30%감소

하이브리드 본딩 기술은 다음과 같은 분야에 사용됩니다.

하이브리드 본딩 기술의 단점은 주로 기술적인 어려움과 비용 문제에 있습니다.

고도의 정밀성 요구: 하이브리드 본딩은 웨이퍼 두 개를 원자 수준에서 결합시키는 과정이기 때문에 매우 높은 수준의 정밀성이 요구됩니다. 이는 복잡한 공정과 높은 기술 수준을 필요로 합니다.

비용 문제: 이 고도의 정밀성은 당연히 비용 증가로 이어집니다. 하이브리드 본딩 기술은 현재로서는 상당히 비싼 공정입니다.
기존장비 대비 5배~8배 비쌈

제조 공정의 어려움: 두 웨이퍼를 완벽하게 결합시키기 위해서는 높은 온도와 압력이 필요합니다. 이 과정에서 웨이퍼가 손상될 수 있습니다.
수율의 한계->
나노단위의 선단 공정보다 advanced packaging 기술이 더 중요해지는 시대

기술적 한계: 현재까지의 기술적 진보에도 불구하고, 하이브리드 본딩 기술은 아직 초기 단계에 있습니다. 이 기술을 실제 반도체 제조에 적용하는 것은 쉽지 않습니다.
4세대 hbm 적용예상
tsmc 팬아웃 더블 에이피 패키징 이기기 위해 삼성이 2016년 만든 팬아웃 plp 패키징 기술은 2024년에 엑시노스 2400에 적용
패키징 기술 난이도가 갈수록 어려워짐


이러한 단점들로 인해 하이브리드 본딩 기술의 상용화는 아직 어려운 상황입니다. 그러나 이 기술의 잠재력은 매우 크기 때문에, 연구와 개발이 계속 이루어지고 있습니다.

하이브리드 본딩 기술을 이해하는 데 도움이 되는 자료:

삼성전자, 메모리 성능 UP ‘16단 HBM4’ 으로 승부수 [biz-플러스]:
https://m.sedaily.com/NewsView/2D5GZJCFU7#cb

삼성전자, 메모리 성능 UP ‘16단 HBM4’ 으로 승부수 [biz-플러스]

어드밴스드 패키징을 견인하는 인터커넥션 기술의 가치와 SK하이닉스 패키징 기술 혁신: https://news.skhynix.co.kr/pos
t/interconnection-for-advanced-packaging

어드밴스드 패키징을 견인하는 인터커넥션 기술의 가치와 SK하이닉스 패키징 기술 혁신

삼성·SK, HBM4용 본딩 기술 '저울질'…'제덱' 협의가 관건: https://zdnet.co.kr/view/?no=20240221133256

삼성·SK, HBM4용 본딩 기술 '저울질'…'제덱' 협의가 관건

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