[녹색경제신문 = 문슬예 기자] 고대역폭메모리(HBM) 고도화와 함께 하이브리드 본딩이 어드밴스드 패키징의 핵심 공정으로 떠오르며 ‘D2W(Die to Wafer)’ 하이브리드 본더 시장이 본격적인 경쟁 국면에 들어섰다. 네덜란드 장비업체인 ‘베시(Besi)’가 기술 선점을 이어가는 가운데 국내 장비 업체들도 추격에 나서는 모양새다. 

13일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘세미콘 코리아 2026’에서 국내외 장비업체들이 하이브리드 본더 개발 현황을 공개했다. HBM4E 이후 하이브리드 본딩으로의 패키징 전환이 필수적이라는 업계 인식이 자리 잡으면서 하이브리드 본더를 둘러싼 장비 주도권 경쟁도 거세졌다는 분석이다.

하이브리드 본딩은 범프 없이 구리 패드를 직접 접합하는 방식으로, 미세 간격(피치)에서 신호 지연과 전력 소모, 발열을 줄일 수 있어 차세대 HBM 적층 구조에 적합한 공정으로 평가된다. 특히 D2W 방식은 개별 다이를 웨이퍼에 부착하는 구조로 HBM과 같은 메모리 적층에 주로 적용된다.

D2W 하이브리드 본더에서 가장 앞선 업체는 네덜란드의 베시다. 베시는 지난 2021년 처음 하이브리드 본더를 출시해 2022년부터 고객사 공급을 시작했으며, 현재는 1.5세대 제품인 ‘Datacon 8800 CHAMEO ultra plus AC’를 상용화했다. 

베시는 어플라이드 머티어리얼즈(AMAT)와 전략적 협력 관계를 구축하면서 하이브리드 본더 기술 개발을 공동으로 진행해 왔다. AMAT의 통합형 D2W 하이브리드 본딩 시스템인 ‘키넥스(Kinex)’에 베시의 하이브리드 본더가 포함돼 있다. 

국내에서도 하이브리드 본더 시장을 겨냥한 장비업체들의 움직임이 빨라지고 있다.

세메스는 현재 D2W 하이브리드 본더로 고객사 평가를 진행 중이다. 업계에 따르면 세메스는 장비를 고객사에 테스트 공급한 뒤 양산 전 단계에서 검증을 받고 있는 것으로 전해진다. 주요 고객사인 삼성전자가 베시 장비와 세메스 장비를 병행 평가하고 있다는 관측도 나온다. 

또한 세메스는 D2W와 함께 W2W 장비도 병행 개발하고 있다. CIS향으로 초도 물량을 공급한 데 이어 현재는 수요가 큰 낸드 분야로 적용 확대를 추진 중인 것으로 알려졌다.

한화세미텍은 1세대 C2W 장비 ‘SHB1’에 이어 2세대 ‘SHB2 Nano’를 상반기 중 출시할 계획이다. SHB2 Nano는 고객 공급을 전제로 한 상용 모델로 HBM 수요 확대에 대응하기 위한 장비라는 설명이다.

반면 한미반도체는 이번 전시에서 하이브리드 본더 대신 ‘와이드TC 본더’를 전면에 배치했다. 열압착(TC) 공정 고도화를 우선 공략하겠다는 전략으로 풀이된다. 업계에서는 한미반도체가 하이브리드 본더를 이르면 1~2년 후 본격 출시할 것으로 예상하고 있다.

해외 업체들의 참전도 이어지고 있다. ASMPT는 이번 전시에서 D2W 하이브리드 본더 ‘Lithobolt g2’를 공개하며 HBM 시장 공략에 나섰다. ASMPT에 따르면 HBM향 D2W 수요 대응 이후 W2W로의 확장 가능성도 있는 것으로 전해진다. 

도쿄일렉트론(TEL)은 300mm 웨이퍼 투 웨이퍼(W2W) 하이브리드 본딩 시스템 ‘Synapse SI’의 개발 동향을 공개했다. 해당 장비는 2017년 출시된 CIS향 W2W 장비로, TEL은 적용 영역을 반도체 소자로 확대하겠다는 입장이다. 향후 반도체 칩 제조 공정에도 하이브리드 본딩 기술을 적용할 계획으로 업계에서는 D2W 분야로의 확장 가능성도 점쳐지고 있다.

프랑스의 SET 역시 국내 협력업체인 우원테크놀러지와 함께 하이브리드 본더 개발 동향을 전시하며 시장 진입 의지를 드러냈다.