ハンミ半導体、次世代HBM向けハイブリッドボンダー開発を加速

概要

ハンミ半導体は、2026年末までに次世代HBM生産向け第2世代ハイブリッドボンダーのプロトタイプを発表する計画です。同社は現在の熱圧縮（TC）ボンダー市場での優位性を維持しつつ、2029年頃に予想されるハイブリッドボンディングの本格量産に備えています。ハイブリッドボンディングは、チップとウェーハ間の銅配線を直接接続することで、パッケージの薄型化、放熱性向上、データ転送速度の高速化を実現します。この先進技術は、20層以上の高積層HBMにとって不可欠であり、ハンミ半導体は専用工場の建設にも投資しています。

詳細

次世代HBM向けハイブリッドボンディング技術の重要性

高帯域幅メモリ（HBM）は、人工知能（AI）や高性能計算（HPC）の急速な発展に伴い、その需要が爆発的に増加しています。特に、複数のDRAMダイを垂直に積層するHBMにおいて、ダイ間の接続技術は性能と信頼性を決定づける重要な要素です。現在主流の接続方式は熱圧縮（TC）ボンディングですが、より高密度、高速、低消費電力のHBMを実現するためには、次世代の接続技術への移行が不可避とされています。

ハンミ半導体の戦略と第2世代ハイブリッドボンダー

韓国の主要半導体装置メーカーであるハンミ半導体は、この技術革新の波に乗り、次世代HBM生産をターゲットとした第2世代ハイブリッドボンダーの開発を積極的に進めています。同社は2026年末までにプロトタイプを発表し、2029年頃のハイブリッドボンディングの本格的な量産採用に備える方針です。ハイブリッドボンディングは、従来のマイクロバンプを介した接続ではなく、チップとウェーハの銅配線を直接接合する技術であり、これにより以下のメリットが期待されます。

• パッケージの薄型化: バンプ層が不要となるため、パッケージ全体の厚みを大幅に削減できます。これは、特に20層を超えるような超高積層HBMにおいて、物理的な制約を克服するために極めて重要です。
• 放熱性の向上: 直接接合により熱伝導パスが最適化され、高発熱部品であるHBMの放熱性能が向上します。これにより、デバイスの安定稼働と長寿命化に貢献します。
• データ転送速度の高速化と消費電力の削減: 信号経路が短縮され、寄生容量が減少することで、高速なデータ転送が可能となり、同時に消費電力も抑制されます。
• 相互接続密度の向上: 接合ピッチを微細化できるため、チップ間の相互接続密度が飛躍的に向上し、より複雑な機能統合が可能になります。

ハンミ半導体は、2020年に第1世代ハイブリッドボンダーを導入しており、その経験を活かして第2世代では精度、安定性、歩留まりの向上を目指しています。また、同社は仁川に1000億ウォンを投じて新しいハイブリッドボンダー工場を建設する予定で、2027年上半期にはクラス100のクリーンルームを備えた工場が完成する見込みです。これは、同社がハイブリッドボンディング技術にコミットし、将来のHBM市場でのリーダーシップを確立しようとする強い意志の表れと言えるでしょう。

業界への影響と今後の展望

ハイブリッドボンディング技術は、従来のプロセスと比較して極めて高い精密さが要求されます。チップ表面の平坦性、パーティクル管理、そしてアライメント精度など、克服すべき技術的課題は依然として存在します。しかし、AIチップの性能向上がボトルネックに直面する中で、この技術はムーアの法則をシステムレベルで拡張する重要な手段として期待されています。SK hynixなどの主要HBMメーカーも2029年頃のHBM5導入に向けてハイブリッドボンディングの採用を検討しており、Applied MaterialsやBE Semiconductor Industriesといったグローバル企業も関連装置の開発を加速しています。ハンミ半導体の積極的な投資と技術開発は、HBMサプライチェーンにおける韓国の競争力をさらに強化し、世界の半導体後工程市場に大きな影響を与えるでしょう。この技術が成熟することで、より高性能でエネルギー効率の高いAIアクセラレーターやHPCシステムが実現し、技術革新が加速することが予測されます。