삼성전자, ASMPT와 HBM TC본더 평가...공급망 다변화 지속

데모 테스트 완료 후 공동평가프로젝트 진입…협력 관계 진전

삼성전자가 고대역폭메모리(HBM)의 핵심인 열압착(TC) 본딩 장비 공급망 다변화를 지속 추진하고 있다. 최근 해외 반도체 장비기업 ASMPT와 HBM용 TC 본더에 대한 데모 테스트를 마무리하고, 다음 협력 단계를 추진하기로 한 것으로 파악됐다.

13일 업계에 따르면 삼성전자는 싱가포르에 본사를 둔 ASMPT와 HBM용 TC본더에 대해 JEP(Joint evaluation Project 공동평가프로젝트)를 진행할 계획이다.

삼성전자 HBM4 제품 사진.(사진=삼성전자)

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 뒤, 실리콘관통전극(TSV)을 뚫어 연결한 메모리다. 삼성전자의 경우 각 D램 사이에 비전도성 접착 필름(NCF)를 넣고, 열압착을 가해 붙이는 공정을 채택하고 있다. 이 접합 과정에서 쓰이는 장비가 TC본더다.

삼성전자의 HBM용 TC본더는 자회사인 세메스가 주력으로 공급해 왔다. 그러나 지난해부터는 국내외 후공정 장비업체들을 추가로 공급망에 편입하는 조치를 추진해 왔다.

이 중 ASMPT는 삼성전자와 올 1분기까지 HBM용 TC본더에 대한 초기 테스트를 진행해 왔다. 해당 테스트는 연구소 단계에서 데모 장비를 시연해보는 수준이다.

나아가 양사는 최근 TC본더에 대한 JEP를 추진하기로 합의한 것으로 파악된다. JEP는 이미 개발된 장비를 고객사의 양산 라인에 설치해, 장비의 성능 및 신뢰성 등을 검증하는 프로젝트다. 장비의 실제 적용 가능성을 평가하는 단계로 볼 수 있다.

반도체 업계 관계자는 "삼성전자가 HBM용 TC본더 공급망 다변화를 지속적으로 검토해 왔다"며 "ASMPT와의 JEP도 이러한 전략의 일환으로, 양사 간 테스트가 점차 진전을 보이고 있다는 움직임"이라고 설명했다.

물론 삼성전자가 ASMPT의 HBM용 TC본더를 실제 양산 공정에 도입할 지는 아직 확신할 수 없다. 양산 공정에서 장비 성능이 만족스럽지 못하거나, 가격 협상이 잘 이뤄지지 않는 등 상용화까지 많은 변수가 남아있기 때문이다.

삼성전자의 하이브리드 본딩 장비 도입 시점도 TC본더 공급망 다변화에 많은 영향을 끼칠 것으로 보인다. 하이브리드 본딩은 기존 D램과 D램 사이의 마이크로 범프를 쓰지 않고, 칩을 직접 연결하는 기술이다. TC본딩 대비 칩 성능 강화에 유리해 차세대 HBM용 본딩 공정으로 주목받고 있다.

다만 하이브리드 본딩은 기술적 난이도가 높아, HBM용 본딩 분야에서 아직 상용화된 전례가 없다. 또한 국제반도체표준화기구(JEDEC)에서 차세대 HBM의 두께 기준을 완화하는 방안을 추진 중이다. 두께가 더 두꺼워지면 기존 TC본딩 기술을 유지하는 데 용이하다.

또 다른 업계 관계자는 "아직 하이브리드 본딩 기술이 완성되지 않았고, 실제 도입 시에도 일부 층에만 적용하는 등 제한된 방안이 논의되고 있어 TC본딩 기술이 예상 대비 더 성장할 가능성이 있다"며 "이러한 상황에서 삼성전자도 TC본더 공급망 다변화에 더 큰 수요를 느끼게 될 것"이라고 말했다.