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SK하이닉스가 차세대 인공지능(AI)용 메모리 반도체인 고대역폭메모리(HBM) 생산뿐 아니라 첨단 패키징 기술 역량을 강화하기 위해 대만 파운드리(반도체 위탁생산) 기업 TSMC와 협력한다. 이를 통해 HBM 6세대 제품인 HBM4부터 초미세 공정을 도입, 고객별 요구에 부합하는 맞춤형 제품을 선보인다.

SK하이닉스는 최근 대만 타이페이에서 TSMC와 기술 협력 관련 양해각서(MOU)를 체결했다고 19일 밝혔다.

SK하이닉스는 앞으로 TSMC와 협업해 2026년 양산 예정인 HBM4를 개발한다. 회사는 "파운드리 1위 기업 TSMC와 힘을 합쳐 HBM 기술 혁신을 끌어내겠다"며 "고객-파운드리-메모리로 이어지는 3자 간 기술 협업을 바탕으로 메모리 성능 한계를 돌파할 것"이라고 밝혔다.

양사는 HBM 패키지 최하단에 탑재되는 베이스 다이(Base Die) 성능 개선에 나선다. HBM은 베이스 다이 위에 D램 단품 칩인 코어 다이(Core Die)를 수직으로 쌓아 올린 뒤 미세한 구멍을 뚫어 연결하는 실리콘 관통 전극(TSV) 기술을 거쳐 만들어진다. 이때 베이스 다이는 그래픽처리장치(GPU)와 연결돼 HBM을 컨트롤하는 역할을 한다.

SK하이닉스는 5세대인 HBM3E까지는 자체 공정으로 베이스 다이를 만들었지만 HBM4부터는 로직(Logic) 선단 공정을 활용할 계획이다. 베이스 다이를 생산하는 과정에서 초미세 공정을 적용하면 다양한 기능을 추가할 수 있다. 이를 통해 성능과 전력 효율 등 고객의 폭넓은 요구에 부합하는 맞춤형(Customized) HBM을 생산할 수 있다는 게 회사 설명이다.

양사는 또 SK하이닉스의 HBM과 TSMC의 첨단 패키징 공정인 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate) 기술 결합을 최적화하기 위해 협력한다. HBM 관련 고객 요청에 공동 대응한다는 계획도 구체화했다. CoWoS는 특수 기판 위에 GPU와 HBM을 올려 연결하는 패키징 방식이다. 수평(2D) 기판 위에 로직 칩과 수직 적층(3D)된 HBM을 결합하다 보니 2.5D 패키징으로 불린다.

김주선 SK하이닉스 사장은 "TSMC와의 협업을 통해 최고 성능의 HBM4를 개발하는 것은 물론, 글로벌 고객과의 개방형 협업에도 속도를 낼 것"이라며 "앞으로 고객 맞춤형 메모리 플랫폼 경쟁력을 높여 '토털(Total) AI 메모리 프로바이더(Provider)' 위상을 확고히 하겠다"고 말했다.

케빈 장 TSMC 수석부사장은 “TSMC와 SK하이닉스는 수년간 파트너십을 유지하며 최선단 로직 칩과 HBM을 결합한 AI 솔루션을 시장에 공급해 왔다"며 "HBM4에서도 양사는 긴밀히 협력, 고객의 AI 기반 혁신에 열쇠가 될 최고의 통합 제품을 제공할 것"이라고 밝혔다.