HBM 주도권 잡은 SK하이닉스…핵심부품 ‘이 기업’서 공급받는다는데

페코텍에서 생산 중인 반도체 후공정 관련 제품들. [사진출처 = 페코텍]

대만업체들이 반도체 후공정 시장을 장악하고 있는 가운데 국내 기업 페코텍이 차세대 HBM(고대역폭메모리)로 주도권을 잡은 SK하이닉스에 반도체 압착에 필요한 본딩 툴을 100% 공급해 주목을 받고 있다.

7일 관련업계에 따르면 현재 SK하이닉스는 반도체 장비업체 한미반도체와 함께 TC(Thermal Compression) 본더를 공동개발해 HBM 제품을 양산하고 있다.

TC본더는 가공을 마친 웨이퍼에 개별 칩을 적층하는데 사용되는 열압착 본딩 장비를 말한다.

HBM은 베이스 다이라고 불리는 틀에 D램 반도체를 겹겹이 쌓아 올리는 형태다. 따라서 D램 반도체에 열압착을 얼마나 잘 해 수직으로 높게 쌓을 수 있느냐에 따라 수율이 달라진다고 해도 과언이 아니다.

서울 성수동에 위치한 페코텍 사옥 전경. [사진출처 = 페코텍]

이런 가운데 국내 기업 페코텍이 SK하이닉스의 HBM 생산에 필요한 TC본더의 툴을 생산하고 있어 주목된다.

페코텍은 지난 2010년 초반부터 SK하이닉스와 HBM 제조에 필요한 본딩 툴을 개발해 100% SK하이닉스에 공급하는 중이다.

박성균 페코텍 기업부설연구소 소장은 “열압착은 반도체를 다림질 하는 것에 비유할 수 있다”며 “다이를 겹겹이 쌓아올리는 공정에서 그야말로 다림질을 통해 편평하게 적층되지 않을 경우 다이가 깨지거나 신호가 연결되지 않는 불량이 발생하는데 자사 HBM 툴은 그 평탄도와 스펙 측면에서 엄격히 관리되고 있다”고 강조했다.

페코텍은 이미 고열전도 소재와 정밀 가공 기술력에서 경쟁력을 입증한 기업이다. 반도체 후공정인 와이어본딩 공정에 필요한 캐필러리로 세계시장 점유율 1위를 차지하고 있어서다.

페코텍의 본딩 툴 제품 모습. [사진출처 = 페코텍]

페코텍은 HBM 본딩 툴에도 세라믹을 이용한다.

세라믹의 경우 열전도도가 높고 정밀가공이 가능할 뿐 아니라 베이스 다이와 열팽창 특성이 유사하며 표면저항이 높다. 때문에 세라믹이야말로 HBM 본딩 툴로 최적의 소재라는 게 회사 측 설명이다.

박 소장은 “소재 뿐 아니라 미세 진공홀 가공 등 정밀가공 기술이 있어야 고객이 원하는 평탄도를 맞출 수 있다”며 “맞춤형 HBM 생산을 위해 디바이스 규격에 맞는 디자인도 가능한데 페코텍은 이같은 기술력을 다 갖췄다”고 말했다.

금융감독원 전자공시시스템에 따르면 페코텍 매출은 2020년 412억원, 2021년 667억원을 올리며 각각 20.2%, 27.7%의 영업이익률을 달성했다.

반도체 업황 침체에도 지난 2022년과 2023년 500억원대의 매출을 올리며 10%대 영업이익률을 기록했다.

한편 현재 인공지능(AI) 칩 선두주자인 엔비디아 물량은 SK하이닉스가 거의 독점하고 있으며, 삼성전자는 엔비디아에 납품을 추진하고 있다.

5세대 HBM인 HBM3E까지 SK하이닉스와의 경쟁에서 밀렸던 삼성전자 입장에선 6세대 HBM인 HBM4 시장에서 역전을 노려야 하는 상황이다.