한미반도체가 출시한 'TC 본더 4'와 곽동신 회장의 모습. 사진 한미반도체

한미반도체가 차세대 인공지능(AI) 반도체의 핵심 부품인 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 생산 전용 장비 ‘TC본더4’를 출시한다고 14일 밝혔다. TC본더(열압착 장비)는 열과 압력을 가해 안정적으로 여러 개의 D램을 수직으로 쌓을 수 있도록 하는 HBM 생산의 핵심 장비다.

5세대 HBM인 HBM3E까지 TC본더의 역할은 필수적이었다. D램과 D램을 연결하는 ‘돌기’(범프)가 있는데, D램 적층시 TC본더를 어떻게 활용하느냐에 따라 수율(양품 비율) 등에서 차이가 났다. SK하이닉스는 돌기 사이에 접착용 특수 액체를 넣은 뒤 열과 압력을 한번에 가하는 방식(MR-MUF)을, 삼성전자는 D램 사이에 필름을 넣고 열과 압력을 가하는 방식(TC-NCF)으로 HBM을 생산하고 있다. 그러나 돌기가 있는 만큼 적층 두께를 줄이는 데에는 한계가 있었다.

한미반도체 측은 “업계 일각에서 HBM4 생산을 위해 하이브리드 본딩 기술이 필요하다는 시각이 있었으나 지난달 국제반도체표준화기구에서 HBM4 표준 높이를 775마이크로미터(μm)로 완화했다”며 “TC 본더 장비로 HBM4 제조가 가능해지면서 직접적인 수혜를 입게 됐다”고 밝혔다.

하이브리드 본딩은 돌기 없이 D램을 직접 연결해 쌓는 방식이다. 고단 적층이 보편화될 HBM4부터는 TC본더 대신 하이브리드 본딩이 적용될 것이란 전망이 우세했다. 지난달 SK하이닉스는 하이브리드 본딩 기술로 12단 HBM을 만든 연구 결과를 공개하는 등 관련 기술 개발 움직임도 활발하다. 한미반도체 등 장비 업체들도 하이브리드 본딩 기기를 개발 중이다. 그러나 국제 기술 표준상 HBM4의 두께 제한이 완화되면서 당분간은 HBM4 생산에도 TC본더가 계속 활용될 것으로 전망된다.

곽동신 한미반도체 회장은 “엔비디아가 올해 하반기에 선보이는 차세대 제품인 ‘블랙웰 울트라’도 한미반도체 TC 본더를 활용해 생산한다”며 “TC본더4가 글로벌 반도체 고객사의 HBM4 생산에 적극 활용될 것”이라고 말했다.