HBM4에서는 삼성과 SK Hynix 중 누가 더 잘할까?

 

 

삼성과 SK하이닉스의 HBM4 제조 공정에는 D램 미세화·베이스 다이(로직 다이)·패키징 방식에서 뚜렷한 차이가 존재하며, 각각 장단점이 명확합니다

 

기술적인 방향성 측면에서는 SK Hynix는 안정성 위주로, 삼성은 첨단 공정 및 확장성 위주로 차별화를 추구하고 있습니다.

 

 

 

 

1. 비교 요약표

 

구분	삼성전자	SK 하이닉스
D램 공정	1c(10nm 6세대, 세계 최소형)	1b(10nm 5세대, 성숙공정)
로직 다이	자체 4nm FinFET 파운드리	TSMC 12nm 로직공정
패키징	하이브리드 본딩, 신적층 방식	MR-MUF, 대용량 적층 특화
강점	초미세, 시스템반도체 시너지, 대규모 생산	높은 수율, 안정적 양산, 빠른 시장 대응
위험/약점	신공정 리스크, 수율 안정화 숙제	미세화 한계, 설계 자유도 제한

 

 

2. 삼성전자의 HBM4 제조 공정

• D램 미세공정: 10나노급 6세대(1c) D램을 사용해 현재 업계에서 가장 미세한 공정에 도전.
• 로직 다이(베이스 다이): 자체 파운드리 4nm 핀펫(FinFET) 공정 활용. HBM4부터 본격적으로 최첨단 로직 공정이 도입되어, 이전 세대와 달리 파운드리 생산(시스템반도체 공정) 적용.
• 패키징·적층: 하이브리드 본딩을 사용한다는 것이 특징적임. SK Hynix에 비해 한 세대 빠른 적용임. 복수 HBM 적층(타워 솔루션) 등 혁신 패키징 기술 연구. 최신화된 적층 및 리플로우(접착) 기술을 사용 예정임. 특히 16단 이상 고적층, HBM4E·HBM5 시대를 염두에 두고 TC 본더와 하이브리드 본딩을 병행할 계획이며, HBM4에서 사업성과 기술적 안정화를 위해 샘플 테스트를 진행 중임.
• 장점:
  • 미세공정을 바탕으로 용량당 칩 크기 최소화, 고밀도 및 고성능 구현
  • 시스템반도체(PPF)와 메모리 시너지, 맞춤형·고기능 로직 다이 가능
  • 대규모 생산력과 투자, 공정 신속 개선
• 단점:
  • 신공정(1c, 4nm)의 수율/초기 안정화에 따른 위험 부담
  • 초기 공급/인증 속도에서 다소 불리할 수 있음
• 경쟁력에 대한 전망:
  • 파운드리-메모리 시너지: 유일하게 메모리와 파운드리를 동시에 갖춘 글로벌 업체로서, HBM4의 베이스 다이에 4나노 로직 공정 적용 등 시스템반도체와의 시너지 효과가 기대됨
  • 공급망·대량 생산 인프라: 급격한 수요 증가에 대해 안정적으로 대규모 공급 가능, 막대한 현금과 투자력을 바탕으로 R&D, 설비 확충에 유연하게 대응할 수 있음
  • 중장기 전략: 하이브리드 본딩, 차세대 공정 도입 등 혁신 기술 투자와 북미 고객 네트워크(엔비디아, 구글 등)를 통한 시장 점유율 확대 의지가 강함
  • 현재는 HBM3E, HBM4 인증 테스트 및 수율 안정화에서 다소 뒤쳐졌으나, 2026년부터 점유율과 기술 완성도가 급격히 개선될 것으로 전망됨

 

3. SK Hynix의 HBM4 제조 공정

 

• D램 미세공정: 10나노급 5세대(1bnm) D램 활용, 업계에서 검증된 성숙 공정 위주 채택.
• 로직 다이(베이스 다이): 세계 최대 파운드리인 TSMC 12nm 로직(시스템반도체) 공정 위탁생산. 12nm는 수율과 신뢰성이 이미 높아 양산 안정성 확보에 유리.
• 패키징·적층: 독자 MR-MUF 패키징(액상 몰딩 보호 방식), 기존 HBM3E 12/16단 양산 경험 기반의 대용량·고적층 구현. 독자 MR-MUF(액상 몰딩) 패키징 적용. 고적층에도 수율 저하가 적고, 대용량 HBM4의 대량 생산에 매우 유리함. HBM4까지는 기존의 MR-MUF(매스리플로우·몰디드 언더필) 패키징 방식으로 양산하고, 하이브리드 본딩은 HBM4E(7세대, 2026년~)부터 적용할 예정임. 하이브리드 본딩의 기술적 난이도·양산 안정성을 충분히 검증한 후 도입하는 전략이라고 할 수 있음, 현재 양산 중인 HBM4에서는 기존 방식이 유지됨.
• 장점:
  • 성숙공정(1bnm, 12nm) 기반의 높은 수율과 생산성, 공급 안정성
  • JEDEC 규격 대비 높은 동작속도(10Gbps+) 구현, 빠른 ‘시장 선점’
  • 검증된 MR-MUF 기술로 고적층에서도 수율 저하 최소화
• 단점:
  • 로직 다이 공정 미세화 면에서 삼성에 비해 한 세대 느림(12nm vs 4nm)
  • 설계 자유도나 시스템 반도체와 결합에서 삼성의 4nm 대비 일부 한계
• 경쟁력에 대한 전망:
  • 기술력·초기 양산 우위: SK하이닉스는 HBM3E와 HBM4에서 세계 최초 양산 및 안정적인 수율 확보, 70%에 가까운 HBM 시장 점유율로 독보적인 선두를 달리고 있음
  • TSMC 협력 통한 베이스 다이·공정 최적화: TSMC의 안정적 로직 공정과 연계해 높은 품질과 양산 안정성, 실제 고객용 인증 공급에서 빠른 행보를 보이고 있음
  • 양산능력·공급 안정성: HBM4 초기 시장에서 기술 완성도와 대량 생산력 모두가 입증되어, 엔비디아 등 주요 글로벌 고객의 선호도가 높음

 

 

4. 시장 점유율에 대한 전망

• 2025년 기준 SK하이닉스가 60~70% 점유율로 우위. 삼성전자는 17~30% 내외를 기록하며, 내년 HBM4 양산 및 공급 확대에 따라 30% 이상으로 반등 예상됨
• 2027년쯤에는 두 기업 모두 38%로 공동 1위, 마이크론 24%로 격차가 좁혀질 것으로 예상됨
• 기술력(안정성·수율) 중심의 SK하이닉스 vs. 생산력·공급망 중심의 삼성전자 구도로 당분간 박빙 경쟁 지속

 

출처: 비즈니스포스트, 한국경제, 조선일보, 매일경제, 카운터포인트리서치 등

 

뜨리스땅

 

 

 

https://tristanchoi.tistory.com/709

HBM4는 HBM3E와 어떻게 다르며, 왜 필요한가?

 

 

 

https://tristanchoi.tistory.com/710

마침내 NVIDIA의 Qualification을 통과한 삼성전자의 HBM3E