한화세미텍, 내년 초 ‘하이브리드본더 출시’ 차세대 기술 앞세워 첨단 패키징 시장 주도한다

<사진=한화그룹>

한화세미텍은 내년 초 하이브리드본더를 출시하며 차세대 첨단 패키징 장비 시장 주도권 확보에 나선다고 10일 밝혔다.

하이브리드본더는 미래 반도체 시장을 이끌 핵심 장비로 반도체의 성능과 생산효율을 크게 높여 향후 반도체 산업의 ‘게임 체인저’가 될 전망이다.

한화세미텍은 9월 10~12일 대만 타이페이에서 열리는 국제 반도체 박람회 ‘세미콘타이완 2025’에서 하이브리드본더 청사진을 담은 차세대 첨단 반도체 패키징 장비 개발 로드맵을 10일 발표했다.

개발 로드맵에 따르면 ▲2024년 TC본더 ‘SFM5 Expert’ ▲2025년 CoW(Chip-on-Wafer) 멀티칩본더 ‘SFM5 TnR’ 출시에 이어 ▲플럭스리스본더 ‘SFM5 Expert+’ ▲하이브리본더 ‘SHB2 Nano’를 내년 초 출시할 계획이다.

반도체 장비 시장에서 가장 큰 관심을 받고 있는 하이브리드본더는 고대역폭 메모리(HBM) 성능과 생산 효율을 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 현재 HBM제조에 주로 사용되는 TC본더는 범프(납과 같은 전도성 돌기)에 열과 압력을 가해 칩과 칩을 붙인다. 이와 달리 하이브리드본더는 별도의 범프 없이 칩을 붙일 수 있어 20단 이상의 고적층칩 제조에 필수적인 장비로 평가받고 있다. 칩 사이 범프가 없기 때문에 전기신호 손실을 최소화할 수 있어 반도체 성능도 크게 향상된다.

세미콘타이완2025에선 멀티칩본더, 플럭스리스본더, 하이브리드본더 등 주요 차세대 장비를 선보인다. 이 중 SFM5 TnR을 포함한 일부 장비는 현장에서 직접 구동 시연을 할 예정이다.

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한화세미텍 첨단 패키징 장비의 특징은 뛰어난 품질관리 능력과 고도의 정확성이다. 특히, 하이브리드본더의 경우 금속과 비금속 본딩 과정에서 틈(Void)가 생기지 않게 하는 게 무엇보다 중요하다.

곧 선보일 2세대 하이브리드본더 장비는 본딩시 위치 오차범위 0.1μm(마이크로미터) 단위의 수준으로 정밀 정렬이 가능하다. 이는 머리카락 굵기(약 100μm)의 1/1000 정도의 초정밀 본딩 기술 덕분이다.

박영민 한화세미텍 반도체장비사업부 사업부장은 “한화세미텍은 앞서 2022년 하이브리드본더 1세대 장비를 고객사에 성공적으로 납품했다”며 “현재 개발 중인 2세대 장비는 내년 1분기 고객사 평가를 받을 수 있도록 준비 중”이라고 밝혔다.

플럭스리스본더와 하이브리드본더 등 차세대 장비 출시로 한화세미텍은글로벌 종합 반도체 기업(IDM)과 패키징 기업(OSAT)의 요구사항을 유연하게 대응할 수 있는 전방위 반도체 장비 라인업을 갖출 예정이다. 글로벌시장조사업체 테크인사이츠에 따르면 후공정 하이브리드본더 시장 규모는 2033년 16억달러까지 커질 전망이다.

한화세미텍은 반도체 패키징 장비 시장에서 독보적인 기술력으로 잇달아 성과를 내고 있다. 올해 SK하이닉스로부터 약 805억원 규모의 TC본더 장비 공급 계약을 수주한 것이 대표적이다.

2020년 TC본더 개발 시작 이후 약 5년 만에 달성한 대규모 계약으로 기술력과 안정적인 공급 능력을 동시에 인정받았다는 평가를 받고 있다. 올해 2분기 한화세미텍의 반도체 관련 매출은 전년 동기 대비 15배 이상 증가했다. TC본더 대량 수주에 이어 차세대 패키징 장비를 예상보다 빠르게 선보일 수 있었던 건 ‘신기술 개발에 역량을 집중하며 전폭적 투자를 단행’한 덕분이다.

올해 상반기 기준 반도체 관련 R&D 투자액은 약 300억원으로 지난해 대비 40% 증가해 동기간 매출액 대비 15% 수준까지 늘었다. 최근에는 반도체 장비 개발 조직 ‘첨단 패키징 장비 개발센터’를 신설하고 기술 인력을 늘렸고 경기 이천에 ‘첨단 패키징 기술센터’도 열었다. 신기술 개발과 생산효율 제고를 위해 창원 통합사업장 신축 및 리모델링 공사도 진행했다.

한화세미텍 관계자는 “상대적으로 후발주자에 속하는 한화세미텍이 독보적 경쟁력을 갖기 위해선 혁신 기술 개발이 가장 중요하다”면서 “앞으로도 차별화된 기술 개발에 모든 역량을 집중할 것”이라고 말했다.

연구개발에 대한 적극적 투자와 현장 지원은 앞으로도 계속 이어질 예정이다. 올해 4월 약 500억원 규모의 유상증자를 실시했으며, 필요시 추가 투자도 진행할 계획이다.

한화세미텍 관계자는 “올해 업계 최고 수준의 TC본더를 성공적으로 공급한 데 이어 차세대 패키징 장비를 곧 출시할 예정”이라면서 “기술 개발에 더욱 속도를 내 시장을 선도하는 반도체 종합 제조 솔루션 기업으로 자리잡을 것”이라고 밝혔다.