"HBM4는 이미 레거시"…삼성전자, 차세대 시장 주도권 선점 시동

HBM4 출하 이후 자신감 회복…차세대 주도권 확보 속도
장비 생태계와의 협력 폭을 넓혀…'하이브리드 본더' 주목

삼성전자의 HBM4 이미지 ⓒ삼성전자

삼성전자가 6세대 고대역폭메모리(HBM) HBM4의 양산 출하를 계기로 자신감을 회복하며, 커스텀(맞춤형) HBM 등 차세대 메모리 주도권 확보에 속도를 내고 있다. 삼성은 다음 세대 경쟁의 승부처를 공정 전환으로 보고 장비 생태계와의 협력 폭을 넓히고 있다.

26일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 최근 주요 패키징 장비 협력사들에 차세대 하이브리드 본딩 장비의 선행 개발을 요청했다. 글로벌 장비 업계 관계자는 "HBM4 이후에는 하이브리드 본딩 기술이 절대적으로 필요한 상황"이라면서 "삼성이 올해 하반기 이전 최적화 장비 공급을 기대하고 있다"고 전했다.

이어 이 관계자는 "삼성은 내부적으로는 HBM4를 이미 '레거시' 범주로 분류하고 차세대 제품에 역량을 집중시키는 모습으로 보인다"고 덧붙였다.

삼성은 차세대 HBM 로드맵도 선제적으로 공개한 바 있다. 송재혁 삼성전자 DS부문 최고기술책임자(CTO·사장)는 지난 11일 세미콘코리아 기조연설에서 고객 맞춤형 HBM과 zHBM 등 전략을 제시하며 "고객 요구에 맞춘 '삼성 cHBM'을 긴밀히 논의 중"이라고 밝혔다.

그는 "GPU 위에 다수의 HBM을 적층하는 zHBM에는 복수의 W2W 본딩이 필요하다"며 "시장 요구가 절실한 시점에서 해법은 디바이스 혁신을 넘어 패키지 단계의 구조적 혁신"이라고 강조했다. 차세대 시장에서는 공정 전환이 필연적이라는 점을 강조한 것으로 읽히는 대목이다.

송 사장은 HBM 진화의 기술적 난제를 풀 해법으로 하이브리드 구리 본딩(HCB)과 공동 패키징 광학(CPO)을 제시하고, 메모리·파운드리·로직 설계를 아우르는 통합 역량을 강점으로 내세웠다. 삼성전자는 올 하반기에 7세대 제품인 HBM4E 샘플을 출하하고, 내년부터 고객사 요구에 맞춘 커스텀 HBM을 순차적으로 샘플링할 전망이다.

네덜란드 반도체 장비 기업 베시의 하이브리드 본딩 장비.ⓒ베시

차세대 패키징 장비인 하이브리드 본더는 서로 다른 칩 또는 웨이퍼를 범프 없이 직접 접합하는 장비다. 칩 간격을 '0'에 가깝게 줄여, 데이터 전송 효율과 전력 효율을 동시에 높이고, 16~20단 고적층 HBM을 더 얇은 두께로 구현할 수 있다. 구리(Cu) 표면을 직접 결합하는 구조 덕분에 범프 기반 연결 대비 속도는 빠르고 전력 소모는 낮다.

삼성은 자회사 세메스와의 협력 축을 유지하되, 해외 본딩 장비 업체들과의 공동 개발도 병행하는 다층 협력 전략을 구상 중인 것으로 알려졌다. 삼성전자는 HBM4E부터 하이브리드 본딩을 적용하기 위해 기술 검증 작업을 하고 있다.

경쟁사인 SK하이닉스 역시 하이브리드 본딩 기술 도입을 검토하고 있다. 다만 도입 시점을 둘러싼 전략 차이가 감지된다. 이강욱 SK하이닉스 패키지개발담당 부사장은 지난 11일 세미콘코리아2026에서 "20단 이상 HBM에는 하이브리드 본딩이 굉장히 필요할 것"이라고 말했다.

반도체 업계 관계자는 "하이브리드 본더도 점차 진화하고 있다"면서 "HBM4 이후 등장할 커스텀 HBM에서 성능 한계를 돌파하기 위한 필수 인프라인 만큼, 장비 경쟁도 한층 더 치열해질 것"이라고 평가했다.