M = Memory 메모리 반도체 · INDEX = 지수 · 삼성전자 · SK하이닉스 · 삼성전자우
TSV(Through-Silicon Via)는 실리콘 다이를 수직으로 뚫어 만든 전극이다. 위층 칩과 아래층 칩을 칩 가장자리로 돌아가지 않고 곧장 잇는다.
예전 적층 방식은 칩 옆에 가느다란 금선을 늘어뜨려 기판과 연결했다(와이어 본딩). 이 방식은 층이 늘어날수록 선이 길어지고, 선이 길면 신호가 늦고 전력을 더 먹는다. TSV는 그 길을 다이 두께만큼으로 줄인다. HBM이 1,024개, 2,048개짜리 넓은 통로를 쓸 수 있는 이유가 이것이다 — 와이어로는 그 수의 연결을 만들 수 없다.
숫자로 보면 규모가 짐작된다. 삼성은 2016년 HBM2를 양산하며 8Gb 다이 한 장에 TSV 홀이 5,000개 이상이라고 밝혔고, 2019년 12단 3D-TSV 기술을 발표하며 60,000개 이상이라고 했다. SK하이닉스는 HBM3 설명에서 스택당 8,000개 초과, 12단이면 100,000개를 넘는다고 했다.
구멍을 뚫는 것보다 뚫고 나서가 어렵다. 다이를 얇게 갈아야 하고(그래야 구멍이 짧다), 얇아진 다이는 잘 휜다. 층 사이를 채우고 열을 빼내는 방법이 갈리는 지점이 여기이고, 그래서 MR-MUF·TC-NCF·하이브리드 본딩 같은 접합 공법이 회사마다 다르게 발전했다.
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