한미반도체, HBM '고적층 벽' 넘는다…와이드 TC 본더 공개

HBM 다이 면적 넓혀 용량·대역폭 ↑…플럭스리스 본딩 적용
내년 말 양산 목표…"하이브리드 본더 출시 늦출 변수"

한미반도체가 고대역폭 메모리(HBM) 시장의 기술 전환 흐름에 맞춰 차세대 전용 장비 '와이드 TC 본더'를 내년 말 출시한다. 업계에서는 이 장비가 HBM5(8세대)부터 본격 적용될 것으로 보고 있다.

인공지능(AI) 반도체의 핵심 부품인 HBM은 여러 개 D램을 쌓아 올려 만든다. TC본더는 이 과정에서 각 D램 다이에 정밀한 열과 압력을 가해 접합하는 장비로, HBM 생산의 필수 공정 장비로 꼽힌다.

최근 메모리 업계는 '20단 이상 고적층'의 물리적 한계를 넘어서기 위해 수직 대신 수평으로 확장하는 '와이드 HBM' 개발에 속도를 내고 있다. D램 다이 면적을 넓혀 메모리 용량과 대역폭을 확보하면서도 발열 문제를 완화하고 전력 효율을 높이는 방식이다.

HBM 다이가 커지면 실리콘관통전극(TSV)과 입출력(I/O) 인터페이스를 더 많이 배치할 수 있다. 또 D램과 칩 간 연결회로를 잇는 마이크로 범프 수도 늘어나 데이터 전송 효율을 높이고 열 확산이 용이해진다.

한미반도체의 신형 와이드 TC 본더에는 '플럭스리스 본딩(Fluxless Bonding)' 기능이 옵션으로 추가된다. 플럭스 없이 칩 표면의 산화막을 제거하는 차세대 접합 기술이다. 잔류물 세정 공정을 없애 공정을 단순화하면서 접합 강도는 강화된다. 동시에 HBM 두께를 줄여 패키지 효율도 개선할 수 있다.

업계 일각선 "와이드 TC 본더 도입으로 당초 2027년 출시가 예상됐던 하이브리드 본더 장비의 상용화 시점이 다소 늦춰질 수 있다"는 관측도 나온다. 한미반도체는 이미 하이브리드 본더 기술 개발에 약 1000억원을 투입하고 있다.

곽동신 한미반도체 회장은 "HBM 기술 변화에 발맞춰 신기술을 적용한 와이드 TC 본더를 선도적으로 공급할 계획"이라며 "고객사의 차세대 HBM 생산 경쟁력 강화에 기여할 것"이라고 말했다.

한편, 지난 1980년 설립된 한미반도체는 전 세계 약 320여개 고객사를 보유한 글로벌 반도체 장비 기업이다. 현재 HBM 생산용 TC 본더 시장에서 세계 1위를 차지하고 있으며 HBM 관련 특허만 120건 이상을 보유하고 있다.

강민경 (klk707@bizwatch.co.kr)

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