HBF 시장 노리는 후공정 장비업계…국내외 기업 모두 참전

한미반도체·한화세미텍·ASMPT·K&S 등 상용화 추진

반도체 후공정 장비업계가 차세대 인공지능(AI) 메모리 고대역폭플래시(HBF)에 주목하고 있다. 국내외 주요 후공정 장비기업들이 대부분 HBF용 열압착(TC) 본더 개발에 뛰어든 것으로 5일 파악됐다. 

HBF는 데이터 저장장치로 쓰이는 낸드플래시를 수직 적층한 뒤, 실리콘관통전극(TSV)으로 연결해 대역폭을 끌어올린 차세대 메모리다. 현재 AI 데이터센터의 핵심 요소로 자리잡은 고대역폭메모리(HBM)와 구조가 유사하다. 

HBF는 미국 샌디스크가 표준화와 개발을 주도하고 있다. 샌디스크는 올해 하반기 HBF 첫 샘플, 내년 초에는 AI 칩과 결합된 샘플을 출시할 계획이다. 1세대 제품은 낸드를 16단으로 적층하는 게 목표다. SK하이닉스도 샌디스크와 표준화 작업 등에서 협력하고 있다. 

HBF 시장 규모를 예단할 수는 없으나, 업계는 HBF 상용화 시 TC 본더 업계가 즉각 수혜를 볼 수 있다고 기대한다. TC 본더는 각각의 메모리를 열과 압력으로 붙일 때 사용한다. 

HBF 구조도(사진=샌디스크)

한 반도체 장비업체 관계자는 "HBM과 HBF용 TC 본더는 근본적으로 기술 구조가 동일해, 커스터마이징 수준으로도 대응이 가능할 것으로 보고 있다"며 "아직 표준이 확정되지 않았으나, HBF의 경우 HBM 대비 본딩 피치(간격)가 더 여유로울 것으로 보여 기술 난도가 낮을 것으로 예상한다"고 설명했다.

국내외 주요 후공정 장비기업은 HBF용 장비 개발에 뛰어들었다. 국내에서는 한미반도체와 한화세미텍이, 해외에서는 ASMPT와 쿨리케앤소파(K&S) 등이 공급망 진입을 추진 중이다. 

한미반도체는 올 하반기 고객사에 HBF용 TC 본더 초도 물량 납품을 준비하고 있다. 진척 속도가 가장 빠르다는 평가를 받고 있다.

관건은 미세한 열과 압력 조절 능력이다. 낸드는 D램 대비 열과 압력에 취약하기 때문에, HBF 제조를 위해서는 TC 본딩 과정에서 발생하는 크랙(깨짐) 현상을 최대한 방지해야 한다.

또 다른 장비업계 관계자는 "샌디스크가 협력 관계에 있는 외주반도체패키징테스트(OSAT)를 통해 HBF 상용화를 적극 준비하고 있다"며 "후공정 장비기업 입장에서는 HBF가 HBM에 이어 또다른 격전지가 될 수 있다"고 전망했다.