[뉴스토마토 이명신 기자] 차세대 고대역폭메모리(HBM)의 승부처 중 하나로 꼽히는 ‘하이브리드 본딩’을 두고 업계가 개발에 속도를 내는 가운데, 도입 시기를 두고 업계는 고심하고 있습니다. 하이브리드 본딩의 필요성은 공감하지만, 공정 난도가 높고 열압착(TC) 본딩의 생산 안정성이 더 높기 때문입니다. 국제반도체표준협의기구(JEDEC)의 차세대 HBM 표준규격 완화 논의도 하이브리드 본딩의 도입을 늦출 수 있다는 시각입니다.
삼성전자가 지난 16일(현지시각) 미국 새너제이에서 열린 엔비디아 연례 개발자회의 ‘GTC 2026’에서 7세대 고대역폭메모리(HBM4E)를 전시했다. (사진=삼성전자)
30일 업계에 따르면 반도체 기업들은 하이브리드 본딩 장비 샘플 테스트를 진행하며 패키징 기술 개발에 속도를 높이고 있습니다. 현재 하이브리드 본딩 시장에서는 네덜란드 베시가 선두를 달리고 있으며. 국내에서는 한화세미텍이 올해 상반기 중 2세대 하이브리드 본더를 고객사에 인도해 성능 테스트를 진행할 예정이라고 밝힌 바 있습니다.
하이브리드 본딩은 서로 다른 칩이나 웨이퍼를 연결하는 돌기(범프) 없이 D램을 연결해 적층하는 패키징 기술입니다. 기존 열압착(TC) 본딩 방식보다 침 간 간격이 줄고, 열효율과 데이터 전송 속도 등을 높일 수 있어 대표적인 차세대 기술로 꼽힙니다. 업계에서는 이르면 7세대 HBM(HBM4E)부터 하이브리드 본딩이 적용될 것이라는 전망이 나옵니다.
다만 하이브리드 본딩은 공정 난도가 매우 높고, 기존 본딩 대비 생산단가가 너무 높다는 단점이 있습니다. 특히 JEDEC이 HBM 높이를 기존보다 확대해 약 900마이크로미터(㎛) 수준까지 완화하는 방안을 검토 중인 것으로 알려지면서, 하이브리드 본딩 도입 시기 늦어지는 것 아니냐는 관측도 나옵니다. 규격이 완화되면 기존 TC 본딩 방식으로도 충분히 D램 단수를 높일 수 있기 때문입니다.
반도체 업계 관계자는 “새로운 공정으로 전환할 때는 비용과 수율을 항상 생각해야 한다”면서 “기존 공정으로도 충분히 요구 사항을 만족할 수 있다면, 전환 시기는 늦춰질 수 있다”고 전했습니다.
다만 칩 성능 요구치와 에너지 효율 요구도 높아지고 있어 하이브리드 본딩 같은 첨단 패키징 기술 개발 필요성은 증가하고 있습니다. 삼성전자는 최근 엔비디아 연례 개발자회의 ‘GTC 2026’에서 TC 본딩보다 열 저항을 20% 이상 개선하고 16단 이상 고적층을 지원하는 하이브리드 본딩 기술을 공개한 바 있습니다.
이강욱 SK하이닉스 패키지개발담당 부사장 역시 지난달 ‘세미콘 코리아 2026’에서 “20단 이상을 위해서는 어느 시점에서 하이브리드 본딩 기술이 굉장히 필요할 것”이라고 전망했습니다.
이렇다 보니 고객사의 요구 성능에 따라 하이브리드 본딩 도입 시점이 더 빨라질 수 있다는 목소리도 나옵니다. 업계 관계자는 “높이뿐만 아니라 방열 측면에서도 하이브리드 본딩은 이점이 있다”면서 “성능 요구치가 높아지고, 열 관리의 중요성이 더 높아진다면 하이브리드 본딩 전환이 더 빨라질 것”이라고 했습니다.
이명신 기자 sin@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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