SK海力士突破HBM堆叠层数限制，推进先进封装与Hybrid Bonding技术

在即将于9月4日隆重开幕的SEMICON Taiwan 2024展会上，异质整合高峰论坛已经提前举行。此次论坛特邀了SK海力士封装研发副社长李康旭（Kangwook Lee），他以“为AI时代准备的HBM和先进封装技术”为主题，介绍了SK海力士的最新技术动态。
李康旭指出，高带宽存储器（HBM）是突破“存储器墙”（Memory Wall）的理想解决方案，其通过I/O并行化能力，使HBM在人工智能（AI）系统中的训练和推理应用中成为最优选的DRAM。随着HBM技术的发展，训练和推理AI服务器中使用的HBM数量也在不断增加。例如，目前训练服务器需要8个HBM3E，而推理服务器则需要4至5个，预计未来分别需要12个和8个HBM4/HBM4E存储器。
SK海力士计划在2025年推出12层HBM4产品，通过自有的封装技术提高HBM产品的能效和散热性能。李康旭介绍说，SK海力士目前在HBM3E阶段仍采用DRAM基础裸片（Base Die）和2.5D系统级封装，但在HBM4阶段计划将DRAM基础裸片改为逻辑基础裸片（Logic Base Die），以提升性能和能效。未来HBM5架构可能会出现变革，SK海力士正在评估包括2.5D和3D系统级封装（SiP）在内的多种方案。
在封装技术方面，SK海力士的HBM产品采用了MR-MUF封装技术，该技术具有低压、低温键合和批量热处理的优势，相比TC-NCF工艺在生产效率和可靠性方面更具竞争力。MR-MUF技术中高热导特性的Gap-Fill材料和高密度金属凸块的使用，提升了散热性能，比TC-NCF工艺有36%的性能优势。
由于堆叠层数面临高度限制，SK海力士不断探索在有限高度下增加堆叠层数的方法。李康旭表示，公司8层HBM3/HBM3E使用MR-MUF技术，12层HBM3/HBM3E采用Advanced MR-MUF技术，预计明年下半年推出的12层HBM4也将使用Advanced MR-MUF技术。16层HBM4/HBM4E将同时采用Advanced MR-MUF和混合键合（Hybrid Bonding）技术，而未来20层以上的产品（如HBM5）则将主要采用Hybrid Bonding技术。
李康旭还透露，SK海力士正在研发16层产品相关技术，近期已确认Advanced MR-MUF技术适用于16层产品。此外，从HBM4E开始，SK海力士将更加注重“定制化HBM”，以满足不同客户的需求，并提升芯片效率。