한미반도체는 차세대 고대역폭메모리(HBM) 생산에 적용할 '2세대 하이브리드 본더' 프로토타입을 연내 출시할 계획이라고 9일 밝혔다. 회사는 내년 상반기 하이브리드 본더 전용 팩토리 가동을 앞두고 있다.
한미반도체는 2020년 '1세대 HBM 생산용 하이브리드 본더'를 선보이며 핵심 기술과 양산 검증 노하우를 축적했다. 2세대 장비는 기존 개발 경험과 원천 기술을 집약해 나노미터 단위 정밀도와 공정 안정성, 수율 등 전반적인 완성도를 한층 끌어올린 것이 특징이다. 한미반도체는 플라즈마, 클리닝, 증착 등 핵심 공정 분야에서 국내 반도체 장비 업체들과 협력을 확대하고 있다.
하이브리드 본딩은 칩과 웨이퍼의 구리(Cu) 배선을 직접 접합하는 기술이다. 기존 방식 대비 패키지 두께를 줄이면서도 방열 성능과 데이터 전송 속도를 동시에 높일 수 있다. 20단 이상 고적층 HBM 구현에 필요한 핵심 공정으로 꼽힌다.
차세대 장비 생산을 위한 인프라도 강화한다. 인천 서구 주안국가산업단지에 총 1000억원을 투자해 연면적 1만4570.84㎡(약 4415평), 지상 2층 규모의 하이브리드 본더 전용 팩토리를 건립 중으로 내년 상반기 완공이 목표다.
해당 공장에는 반도체 전공정 수준의 '클래스 100(Class 100)' 클린룸이 구축된다. 공기 중 미세 입자를 상부에서 하부로 밀어내고 즉시 흡입하는 첨단 공조 시스템을 적용해 나노미터 단위 공정에 적합한 초청정 환경을 구현할 계획이다.
한편 한미반도체는 현재 주력인 TC 본더 사업도 강화한다. 국제반도체표준협의기구(JEDEC)가 HBM 패키지 높이 기준을 기존 775㎛에서 900㎛ 수준으로 완화하는 방안을 검토하면서 하이브리드 본딩의 본격적인 양산 적용 시점은 2029~2030년으로 예상된다.
하이브리드 본딩 도입 전까지 한미반도체는 HBM 다이 면적을 넓힌 '와이드 TC 본더'를 올해 하반기 출시해 시장 수요에 대응할 계획이다. 해당 장비는 TSV(실리콘관통전극)와 I/O(입출력 인터페이스) 수를 안정적으로 확대할 수 있어 기존 대비 메모리 용량과 대역폭을 높일 수 있다.
한미반도체 관계자는 "TC 본더로 안정적인 수익을 유지하는 동시에 하이브리드 본더 완성도를 높이는 '투트랙 전략'을 추진할 것"이라며 "고객사의 차세대 HBM 양산 시점에 맞춰 경쟁력 있는 장비를 적기에 공급하겠다"고 말했다.