TSMC가 HBM 협력사에 낸 숙제, 범프를 5μm까지 낮춰라

TSMC는 로직 칩을 쌓을 때 이미 하이브리드 본딩 기술(SoIC)을 쓴다. 그런데 GPU 옆에 HBM을 붙이는 첨단 패키징(CoWoS) 쪽은 아직 마이크로범프다.¹

그 마이크로범프를 이번엔 더 낮추고 가늘게 만들라는 주문이 나왔어. 2일 소재업계에 따르면 TSMC가 소재·장비 협력사에 5마이크로미터(μm)급 접합과 언더필 개발을 요청한 것으로 파악됐다.¹

한국과 일본 공급망이 이미 개발에 들어갔고, 5μm급 범프 양산은 내후년 하반기로 추정된다.¹

지금 범프는 얼마나 되나

지금 쓰는 범프 높이는 3세대 확장형(HBM3E)이 15~25μm급, 4세대(HBM4)는 약 10μm에 가깝다.¹

일본 재료업체들은 15μm보다 낮은 구간은 품질 보증이 어렵다고 밝혀 왔어. TSMC가 요청한 5μm는 그 보증선보다도 낮은 숫자야.¹

왜 TSMC는 굳이 이 어려운 길로 가려는 걸까?

확인된 것, 그리고 재료업계의 해석

재료업계 관계자는 이렇게 설명해. “TSMC의 마이크로범프 개발 요청은 이번 턴은 직접 접합이 아니라 더 낮은 마이크로범프로 가겠다는 의도로 해석된다. 현재도 15μm 이하 범프 개발은 되어있지만 보증이 어려운 상태고, 관건은 범프보다 이를 보증할 언더필의 개발이다.”¹

이 해석이 관계자 한 명의 읽기라는 건 짚고 가야 해. 다만 이 높이 상한 자체는 확인된 숫자야. 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 규격상 HBM 큐브 하나의 높이 상한은 775μm다.¹ 이 안에서 D램을 16장까지 쌓아 올리는 건 TSMC가 아니라 SK하이닉스·삼성전자가 HBM 안에서 하는 일이다.¹ SK하이닉스는 매스 리플로 뒤 액상 언더필을 넣는 MR-MUF 방식을, 삼성전자는 필름형 언더필을 끼우고 열압착하는 TC-NCF 방식을 써 왔다.¹

SK하이닉스도 같은 길을 가리킨다

지난달 열린 ‘핫칩스 2026’에서 SK하이닉스는 HBM4·HBM4E까지 하이브리드 본딩을 쓰지 않고, 마이크로범프 기반 MR-MUF를 가져가겠다는 로드맵을 내비쳤다. 직접 접합은 5세대(HBM5)와 20단 이후의 과제로 미뤄뒀다.¹

JEDEC이 스택 높이 상한을 720μm에서 775μm로 올린 것이 이 연장에 공간을 줬다는 분석도 있다.¹

TSMC의 5μm 요청과 SK하이닉스의 핫칩스 로드맵은 같은 방향을 가리켜. 이번 세대에서 하이브리드 본딩으로 넘어가는 대신, 검증된 마이크로범프를 한계까지 밀어붙이는 쪽.

다음에 볼 것

손에 잡히는 확인 지점은 둘이야. 하나는 5μm급 범프의 양산 시점 — 지금은 내후년 하반기로 추정되는데, 그 추정이 실제로 맞는지. 다른 하나는 HBM5와 20단 이후 세대에서 하이브리드 본딩이 실제로 등장하는지야.

각주

1. 전자신문, 「TSMC, HBM 패키징 당분간 ‘마이크로범프’…협력사에 5μm 숙제」(2026-09-02) 원문 ↩︎ ↩︎² ↩︎³ ↩︎⁴ ↩︎⁵ ↩︎⁶ ↩︎⁷ ↩︎⁸ ↩︎⁹ ↩︎¹⁰ ↩︎¹¹