CXMT, HBM 생산 난항…TSV 및 적층 기술 문제 직면

중국 메모리 기업 CXMT가 HBM 메모리 칩 생산에서 수율 문제에 직면했다고 한국 언론이 보도했다. HBM 메모리 칩은 조립 복잡성으로 인해 기존 DRAM 모듈보다 제조하기가 훨씬 어렵다. CXMT는 주요 기존 메모리 제조업체들이 HBM 생산에 집중하는 동안 DRAM 모듈 공급 능력을 바탕으로 글로벌 메모리 시장에서 성장했다.

HBM 메모리 칩은 DRAM 모듈을 사용하여 제작되지만, 모듈을 서로 쌓는 것이 핵심 공정이다. 최대 16개의 레이어가 서로 쌓이고, TSV(Through Silicon Via)라고 불리는 미세한 와이어를 통해 연결된 후 베이스 다이에 연결되어 컴퓨터 시스템과 통신한다.

차세대 HBM 칩인 HBM4 모듈의 경우, SK하이닉스와 같은 제조업체들은 하이브리드 본딩 사용에 관심을 보이고 있다. 일반적인 HBM 본딩은 각 DRAM 레이어 아래의 범프에 의존하며, 하이브리드 본딩은 이러한 범프를 대체하고 언더필 재료에 의존한다. 범프를 제거하면 추가적인 복잡성이 발생하며, HBM 스택 성능에 불순물이 영향을 미치지 않도록 클린룸 환경과 극도의 표면 평활도가 필요하다.

HBM 스택의 레이어가 컴퓨팅 플랫폼과 통신할 수 있도록 제조업체들은 웨이퍼에 미세한 구멍을 뚫고 수직 와이어를 배치한다. 이 와이어를 TSV라고 부르는데, 오늘 보고서에 따르면 CXMT는 TSV 구현에 어려움을 겪고 있다. 이 중국 기업의 8단 HBM3 메모리 칩은 25%에서 30%의 수율에 머물고 있으며, 최종 제품의 70%만이 추가 테스트 및 평가를 통과하여 최종 제품 사용이 승인된다.

조선일보가 인용한 업계 관계자들은 CXMT가 DRAM 생산 공정을 HBM 칩에도 적용하는 데 어려움을 겪고 있다고 언급했다. 관계자들은 표준 CXMT HBM 칩에 3,000개의 TSV 컷아웃이 있으며, CXMT가 DRAM 레이어의 적층 및 본딩에도 어려움을 겪고 있다고 덧붙였다. 이러한 어려움으로 인해 100개의 HBM3 칩 중 거의 80개가 품질 검사를 통과하지 못한다.

HBM 메모리 칩은 현재 진행 중인 AI 데이터센터 구축으로 인해 수요가 높아 글로벌 메모리 산업의 주요 병목 현상으로 작용하고 있다. SK하이닉스, 마이크론, 삼성전자가 시장을 장악하고 있는 가운데, CXMT는 대기업들이 자원을 전환한 DRAM 칩을 중국 국내 기업에 공급하며 입지를 다졌다.