SK하이닉스가 7세대 고대역폭메모리(HBM)인 'HBM4E' 개발을 이르면 2026년 완료할 계획이다. 생성형 인공지능(AI) 확산 속도가 빨라지면서 AI 메모리로 불리는 HBM 세대 전환을 앞당기려는 포석으로 풀이된다.
김귀욱 SK하이닉스 HBM첨단 기술팀장은 13일 '국제메모리워크숍(IMW 2024)'에서 차세대 HBM 개발 방향을 공유하며 이같이 밝혔다.
엔비디아 등 AI 반도체 칩에 필수 탑재되는 HBM은 SK하이닉스가 2014년 첫 제품을 개발했다. 이후 2018년 HBM2(2세대), 2020년 HBM2E(3세대), 2022년 HBM3(4세대)에 이어 올해 HBM3E(5세대)를 선보였다. 세대가 바뀌는 기간은 약 2년이다.
그러나 SK하이닉스는 HBM 성능 고도화가 한층 빨라질 것으로 전망했다.
김 팀장은 “HBM 1세대가 개발된 후 2년 단위로 세대를 거듭해 발전했지만, HBM3E부터는 1년 단위로 세대가 변하고 있다”고 밝혔다.
즉 이후 세대인 HBM4(6세대)는 내년, HBM4E(7세대)는 내후년인 2026년 기술 개발이 완료될 것이란 전망이다.
SK하이닉스가 HBM4E 개발 로드맵을 공개한 건 이번이 처음이다. 다만 구체적인 성능은 확인되지 않았다. HBM4 경우 이전 세대 대비 대역폭은 1.4배, 집적도는 1.3배, 전력 효율은 30% 개선될 것이라고 김 팀장은 부연했다.
SK하이닉스는 기존 MR-MUF 방식을 HBM4 양산까지 이어갈 계획이다. MR-MUF는 SK하이닉스가 D램을 접합, HBM을 적층하는 기술로 HBM3E까지 적용해왔다. HBM4는 MR-MUF 뿐 아니라 D램 상하를 구리로 완전히 접합하는 '하이브리드 본딩' 기술도 함께 연구 중이다. 그러나 수율 등 양산성을 따졌을 때, HBM4까지는 MR-MUF 적용이 유력하다고 김 팀장은 밝혔다.
삼성전자도 이날 차세대 메모리를 구현할 수 있는 신기술을 소개했다. 하대원 삼성전자 DS 마스터는 '10나노미터(㎚) 이하 공정을 위한 IGZO 기반 D램 셀 구조와 핵심 기술' 주제로 기조강연했다.
그는 “높은 메모리 용량(캐퍼시티)와 대역폭을 구현하기 위한 10㎚ 이하 D램 기술에서는 IGZO 채널이 중요해질 것”이라고 밝혔다.
IGZO는 인듐(In)·갈륨(Ga)·산화아연(ZnO)으로 이뤄진 금속 산화물 소재다. 또 IGZO를 증착하기 위해 원자층증착(ALD) 기술의 필요성도 강조했다.
12일부터 15일까지 서울 그랜드워커힐 호텔에서 열리는 'IMW 2024'는 IEEE 전자소자협회에서 주최하는 세계적 권위의 메모리 기술 학회다. 세계 엔지니어와 연구자가 모여 메모리 소자 및 공정, 설계, 패키징 기술 최신 발전을 논의한다. 한국에서 개최된 건 14년만이다. 서울대 재료공학부에서 IMW 2024 운영 전반을 맡았다.
특히 올해는 삼성전자·SK하이닉스·어플라이드머티어리얼즈·CXMT·키옥시아·마이크론 등 글로벌 기업들이 새로운 메모리 개념부터 현재 대량 생산 중인 신기술에 이르기까지 다양한 주제를 논의한다.
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