三星SK海力士明年下半年量產(chǎn)12層HBM4

據(jù)相關(guān)行業(yè)人士11月9日透露，三星電子和SK海力士計劃從明年下半年開始量產(chǎn)12層HBM4。

半導(dǎo)體公司計劃從 HBM4 開始認真應(yīng)用新工藝“混合鍵合”。哪家公司首先穩(wěn)定應(yīng)用混合鍵合技術(shù)將決定HBM4市場的勝負。

祥明大學(xué)系統(tǒng)半導(dǎo)體工程教授 Lee Jong-hwan 表示：“ 16層HBM4需要更多連接孔，因此確保成品率將更加困難。英偉達很可能會給SK海力士訂單，三星電子確實處于劣勢，因為SK海力士的產(chǎn)品發(fā)布得更快?！?/p>

多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認為，SK海力士也將在HBM4市場占據(jù)領(lǐng)先地位。然而，一些人認為三星電子很快就會迎頭趕上，因為它的產(chǎn)能是 SK 海力士的兩到三倍。

三星電子在 HBM2 和 HBM2E 市場領(lǐng)先于 SK 海力士。然而，當(dāng)世代改為HBM3時，領(lǐng)先優(yōu)勢被SK海力士奪去。由于每一代都有很大的變數(shù)，三星電子將希望寄托在HBM4上。

三星電子從 HBM4 開始應(yīng)用新的鍵合技術(shù)——混合鍵合。

混合鍵合也稱為“銅對銅”鍵合。這些芯片僅使用電介質(zhì)和銅材料直接相互連接，將電介質(zhì)氧化膜和金屬材料銅放置在晶片中，并通過CMP工藝（即拋光工藝）使銅和電介質(zhì)平坦。銅經(jīng)過“凹陷”過程，將其挖入更深的孔中以進行后續(xù)熱處理。然后，通過等離子體輻射工藝激活每個芯片的介電表面以進行化學(xué)鍵合。然后，進行芯片與芯片的貼附（接合），并且電介質(zhì)與電介質(zhì)接合，以及銅與銅與銅接合。此外，它還經(jīng)過熱處理，施加150度的熱量以確保牢固的連接。150至350度的高溫施加到銅部件上，導(dǎo)致銅膨脹并最終填充凹槽并相互粘在一起。

關(guān)鍵是與現(xiàn)有方法相比，混合鍵合很難獲得更好的良率。因此分析，收益率將是決定企業(yè)成敗的因素。

此外，三星電子預(yù)計將使用自己的代工廠生產(chǎn)自己的“基礎(chǔ)芯片”，但在第三季度財報公布后舉行的電話會議上，三星電子保留了與臺積電聯(lián)手的可能性。然而，臺積電是否會與三星電子合作，仍然存在不同意見。

該公司相關(guān)人士表示，“如果三星電子、臺積電合作，那么兩家公司之間必須共享工藝信息。由于三星電子有自己的代工廠，臺積電將部分代工工藝暴露給三星電子，這也是三星電子的一個優(yōu)勢。臺積電可能會拒絕與三星電子的HBM4合作?！?/p>

對此，Jong-Hwan Lee預(yù)測，“即使臺積電公開了工藝，核心也可能會被省略。由于三星電子需要臺積電來擴大HBM4客戶，因此兩家公司之間合作的可能性很大?！?/p>

SK海力士計劃從第7代“HBM4E”開始應(yīng)用混合鍵合方法。

11月5日，在釜山舉行的“ISMP-IRSP 2024”上，SK海力士副社長李康旭公布了HBM封裝路線圖。根據(jù)路線圖，從HBM4E開始將采用混合鍵合技術(shù)。

此前，SK海力士宣布將與HBM4并行使用現(xiàn)有的MR-MUF技術(shù)和混合鍵合方法，此次具體公開了引入混合鍵合的時機。

這一天，李康旭預(yù)測，20層或更多層的第8代HBM5將完全轉(zhuǎn)向混合鍵合系統(tǒng)。他強調(diào)，“我們可以繼續(xù)使用現(xiàn)有的層壓方法直至HBM4，但從HBM4E開始需要進行新的封裝工藝轉(zhuǎn)換。堆疊 DRAM 之間的間隙必須最小化，并且熱管理能力必須提高。”

SK海力士和NVIDIA同意將HBM4的供應(yīng)比原計劃推遲6個月，但仍然具有靈活性。

SK 海力士副總裁 Park Moon-pil 表示：“由于我們預(yù)計 HBM4 將會有大量定制訂單，因此我們計劃準(zhǔn)備一個定制內(nèi)存平臺，將我們的內(nèi)存技術(shù)和研發(fā)能力與客戶的 IP 和工藝相結(jié)合，我們將積極回應(yīng)請求”。

不過，SK集團董事長Chey Tae-won表示，“需要完成一些流程來證明‘查詢’能夠在新芯片上正常工作?！蹦壳斑€不清楚（供應(yīng)）時間是否會提前?！?/p>

同時，已知SK海力士在通過臺積電代工工藝生產(chǎn)HBM4邏輯芯片時使用5nm工藝和12nm工藝。SK 海力士預(yù)計將生產(chǎn) JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和定制 HBM4，因為并非所有 HBM 產(chǎn)量都已轉(zhuǎn)換為定制產(chǎn)品。