HBM4 전쟁, 본더로 확산…'한미·한화·LG' 3파전

영상 모듈 닫기

<앵커>

6세대 고대역폭메모리 'HBM4'를 둘러싼 전쟁이 패키징 장비인 본더 개발 경쟁으로 확산하고 있습니다.

차세대 HBM 생산에 필수적인 하이브리드 본더 개발을 두고 한미와 한화, LG의 3파전이 펼쳐졌습니다.

기존 한미반도체 중심의 독점 구도에도 균열 조짐이 생기면서 반도체 패키징 시장의 지각변동이 예상됩니다.

자세한 내용 산업부 김대연 기자와 살펴보겠습니다.

김 기자, 최근 SK하이닉스가 세계 최초로 HBM4 양산 체제를 구축했다고 전했는데, 여기에 쓰이는 본더가 중요한 거죠?

<기자>

우선 HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 만드는데요.

D램과 D램을 연결할 때 쓰는 장비가 바로 'TC본더'입니다.

전기가 통하는 돌기(범프)에 열과 압력을 가해 칩과 칩을 붙이는 겁니다.

SK하이닉스가 만든 HBM4에도 TC본더가 활용됐습니다.

특히 '어드밴스드 MR-MUF'라는 자체 후공정 기술을 적용했는데요.

칩과 칩 사이에 생긴 빈 공간에 액체 형태의 보호재를 넣고 굳히는 방식입니다.

틈을 완전히 메우면서 칩이 쉽게 휘지 않는다는 장점이 있고요.

공기층이 제거되니까 열을 효과적으로 방출할 수 있습니다.

현재 반도체 패키징 시장에서는 이 본더의 기능을 높이는 데 집중하고 있습니다.

다만 증권가에선 HBM4가 이전 세대 대비 공정 변화는 크지 않을 것으로 예상하고 있습니다.

성능을 높이면 가격이 올라가기 때문에 당분간 TC본더가 계속 쓰일 것이라는 분석입니다.

실제로 곽동신 한미반도체 회장은 "하이브리드 본더는 TC본더 가격의 2배가 넘을 것"이라고 언급한 바 있습니다.

<앵커>

가격이 비싸도 현재 기업들이 차세대 본더 개발에 열을 올리고 있는데, 그 이유는 뭡니까?

<기자>

결국 성능입니다. 실제로 어떤 본더를 썼느냐에 따라 HBM 성능이 크게 좌우됩니다.

HBM이 발전할수록 12단, 16단 등으로 층이 높아지는데요.

고성능 본더일수록 칩과 칩을 연결할 때 오차가 줄어듭니다.

본더는 TC본더, 플럭스리스 본더, 하이브리드 본더 순으로 발전합니다.

플럭스리스 본더는 TC본더와 달리 '플럭스'라는 화학물질을 쓰지 않고, 범프를 통해 D램을 접합하고요.

하이브리드 본더는 범프 없이 D램과 D램을 직접 붙이는 장비입니다.

그래서 HBM 두께도 얇아지고, 전력 손실을 최소화하는 게 장점인데요.

특히 20단 이상의 고적층칩 제조에 필수적인 장비로 평가받습니다.

현재 HBM 시장은 12단이 주력인 상황입니다.

엔비디아의 차세대 AI 가속기 '루빈'에도 HBM4 12단이 탑재될 예정인데요.

업계에서는 HBM4E나 HBM5부터 하이브리드 본더로 대체될 것이라는 전망이 나옵니다.

삼성전자와 SK하이닉스가 이르면 HBM4E부터 하이브리드 본더를 도입할 것이란 분석인데요.

최근 김대우 삼성전자 상무는 "삼성전자가 이르면 HBM4E부터 하이브리드 본딩 기술을 적용할 계획"이라고 밝히기도 했습니다.

<앵커>

그렇다면 어느 기업이 가장 먼저 차세대 본더를 개발할 예정입니까?

<기자>

국내 반도체 장비 업체들은 HBM4 이후 제품을 겨냥한 본더 개발에 한창인데요.

그 중 시장에서 주목하는 것은 하이브리드 본더입니다.

플럭스리스 본더는 과도기적 제품이라는 평가가 많고요.

무엇보다 하이브리드 본더 개발에 LG전자가 새롭게 뛰어들었기 때문입니다.

기존 업체인 한미반도체와 한화세미텍까지 3파전이 펼쳐지고 있는데요.

하이브리드 본더 양산 목표 시점을 기준으로 한화세미텍이 가장 빠릅니다.

한화세미텍은 내년 초에 하이브리드 본더를 출시하겠다고 예고했습니다.

내년 1분기에 고객사 평가를 받겠다는 계획인데요.

한미반도체는 오는 2027년 말까지 하이브리드 본더를 양산하는 것이 목표입니다.

특히 오늘(18일) 한미반도체가 모든 신제품에 AI 기능을 도입하겠다고 밝혔습니다.

AI 기술이 탑재된 장비는 사람의 도움 없이 복잡한 공정 설정부터 품질 검사까지 스스로 수행하는 게 특징입니다.

한미반도체는 AI 반도체 장비 경쟁력을 강화하기 위해 AI 연구본부도 신설했는데요.

한미반도체 관계자는 "오는 2027~2028년에 하이브리드 본더가 적용된 HBM이 출시되면서 매출에 크게 반영될 것"으로 관측했습니다.

LG전자는 오는 2028년까지 하이브리드 본더를 개발할 예정인데요.

여기에 싱가포르 ASMPT나 네덜란드의 BESI 등도 경쟁사로 거론됩니다.

한미반도체의 독주 체제를 깨고, 삼성과 SK, 마이크론을 둘러싼 수주 경쟁이 치열해질 전망입니다.

<앵커>

잘 들었습니다. 산업부 김대연 기자였습니다.


김대연기자 bigkite@wowtv.co.kr