HBM4 勝出關鍵在 Base Die 和客製化，SK 海力士、三星紛與台積結盟

隨著 SEMICON Taiwan 圓滿落幕，本次最大亮點之一莫過於邀請記憶體大廠 SK 海力士和三星高層來台開講，值得注意的是，HBM4 將實現記憶體一大躍進，兩間公司也強調對台積電的合作關係，意味先進封裝、與台積電合作成 HBM 戰場關鍵。

HBM4 兩大重點：客製化 HBM、Base Die 改 Logic 製程

當機器學習和人工智慧推動資料處理能力和運算能力成長，做為資料儲存的高頻寬記憶體（HBM）的頻寬需求也急速增加，為增加能效、性能及運算能力，HBM4 的基礎裸晶（Base Die）從記憶體製程改成邏輯（Logic）製程，因此改由晶圓廠、非記憶體廠製造。

SK 海力士將採用台積電的邏輯製程生產 HBM4 的 base Die，計劃 2025 年將推出 12 層 HBM4 產品；與此同時，三星和台積電也傳出將共同開發 HBM4，預期趕在 2025 年下半年製造。台積電生態系與聯盟管理主管 Dan Kochpatcharin 在 Semicon Taiwan 2024 論壇上證實，兩間公司正共同開發無緩衝（bufferless）HBM4 晶片，表示隨著記憶體製程日趨複雜，與合作夥伴合作變得比以往更重要。

此外，在這次 SEMICON Taiwan 上，三星、SK 海力士和美光都強調「客製化 HBM」的重要性。SK 海力士資深副總裁暨封裝（PKG）開發副社長李康旭（Kangwook Lee）解釋，標準 HBM 和客製化 HBM 核心晶片相同，是 Base Die（基礎晶片）不同，客製化將再加入客戶 IP，因此晶片效率也可能更高。

韓媒預期，透過與台積電合作，三星盼提供 NVIDIA 和 Google 等客戶所要求的客製化晶片和服務。知情人士透露，雖然三星有能力提供 HBM4 一條龍服務，包括記憶體生產、代工和先進封裝，但公司希望利用台積電技術爭取更多客戶。此外，有些客戶偏好台積電生產的邏輯晶片，因此考慮使用台積電技術。

三星記憶體事業部負責人 Jung-Bae Lee 指出，三星在 HBM4 以前是採用自家記憶體負責製造，但到目前 HBM4 的 Base Die 已交由晶圓代工廠，三星負責 Core Die，記憶體製造商和晶圓代工業者與客戶的合作關係越來越緊密。

SK 海力士、三星記憶體堆疊技術路線

除了客製化、Base Die 與晶圓廠合作動態值得關注外，記憶體大廠還面臨堆疊限制，目前 16 層以下大都依各廠技術，但到 20 層因技術限制，SK 海力士和三星都提出使用 Hybrid Bonding（混合鍵合）技術。

其中，SK 海力士的 MR-MUF 技術，是採用具高熱導特性的 Gap-Fill 材料和高密度金屬凸塊。SK 海力士表示，明年推出的 12 層 HBM4 將採用 Advanced MR-MUF，到 16 層會嘗試看 Advanced MR-MUF 和 Hybrid Bonding 的可能性，前者已經確認可行性。

三星也指出，目前採用的熱壓鍵合（TCB）技術到了 16 層將面臨技術瓶頸，因此到 16 層將同步嘗試 TCB 和 Hybrid Bonding 技術，到 20 層以上就走 Hybrid Bonding 路線。該公司也於 4 月使用子公司 SEMES 的混合鍵合裝置成功製作 16 層 HBM 樣品。

研調機構 TrendForce 數據，SK 海力士目前市占率達 53%，而三星則以 35% 位居第二，目前兩間公司的技術角力仍將持續，預期 2025 年推出的 HBM4 將是能否掌握主導權的關鍵一役。

（首圖來源：shutterstock）

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