[비즈니스포스트] 한미반도체가 지난해 고대역폭메모리(HBM)용 ‘열압착(TC)본더’ 시장에서 차지했던 90%의 압도적 점유율이 경쟁 심화로 2028년 61%까지 하락할 것이란 전망이 나왔다. 

SK하이닉스를 비롯한 메모리반도체 제조사들이 TC본더 공급사 다각화에 나서고 있고, 차세대 ‘하이브리드 본더’ 장비 개발에서도 다양한 장비 개발사와 협력하고 있기 때문이다.

이에 따라 곽동신 한미반도체 대표이사 회장은 차세대 HBM용 하이브리드 본더 개발에 투자를 확대하고, 사업 영역을 HBM 등 메모리반도체용 본더뿐만 아니라 AI반도체 등 시스템반도체용 본더로까지 확장하고 있다.

10일 글로벌 금융증권사 UBS의 최근 보고서에 따르면 한미반도체의 HBM용 TC본더 시장 점유율은 2024년 90%에서 2025년 76%, 2027년 69%, 2028년 61%까지 내려갈 것으로 예상됐다.

지미 윤 UBS 연구원은 “한미반도체의 연간 매출 성장률은 2025~2026년 둔화될 것”이라며 “SK하이닉스 등 메모리반도체 제조사 대상 본더 공급 경쟁이 심화하고 있기 때문”이라고 분석했다.

HBM은 D램 칩을 위로 쌓아 올려 만드는데, 적층한 D램을 열을 가해 접합하는 방식이 ‘TC본딩’ 기술이다. 한미반도체는 TC본더를 그동안 SK하이닉스에 단독 공급하며 지난해 TC본더 시장 점유율을 90%까지 끌어올렸다.

하지만 올해 들어 주요 고객사였던 SK하이닉스는 TC본더 공급사 다각화에 나섰다. 올해 3월에는 처음으로 한화세미텍이 제작한 TC본더를 공급받았으며, 싱가포르 기업 ASMPT의 장비 사용도 늘리고 있다.

UBS 측은 지난해 90%에 달했던 한미반도체의 SK하이닉스 대상 TC본더 점유율은 2025년 51%로 하락할 것이며, 2028년 48%까지 떨어질 것으로 전망했다.

실제 SK하이닉스는 지난 5월 한미반도체와 한화세미텍과 각각 428억 원, 385억 원 규모의 TC본더 공급 계약을 체결했다. 당시 한화세미텍은 부가가치세를 포함하지 않은 금액을 공시, 실제 양사 수주 규모는 유사한 것으로 알려졌다.

SK하이닉스가 TC 본더 공급사를 늘리자, 한미반도체는 미국 마이크론과 본더 장비 공급 협력을 강화하는 대응에 나섰다. 한미반도체는 싱가포르에 HBM 공장 건설을 계획 중인 마이크론과 긴밀한 협력을 위해 지난 2일 싱가포르 현지법인을 설립하기도 했다.

실제 한미반도체 올해 반기 보고서에 따르면 올해 상반기 매출의 82.4%가 해외에서 발생했다. 이는 대만과 싱가포르, 미국에 위치한 마이크론에 본더 장비 공급에 따른 매출인 것으로 해석된다.

하지만 마이크론 역시 TC본더 공급사 다각화에 나설 것으로 보인다. UBS 측은 한미반도체의 마이크론 TC본더 공급 점유율이 올해 95% 수준에서 2026년 86%, 2027년 77%, 2028년 71%까지 하락할 것으로 예상했다.  게다가 2027년부터 개화할 것으로 전망되는 차세대 ‘하이브리드 본더’ 시장 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 예상된다.

하이브리드 본딩은 칩과 칩 사이에 ‘범프(돌기)’ 없이 연결하는 기술이다. 기존 TC본딩과 비교해 접합 간격을 40~55마이크로미터(㎛) 수준에서 10㎛ 이하로 줄일 수 있어, 같은 면적에 집적도가 4~5배 증가하고 전력 효율은 30~40% 향상된다.

한화세미텍과 네덜란드 베시(BESI)는 하이브리드 본더 경쟁에서 앞서가고 있는 것으로 평가된다. 두 업체는 현재 SK하이닉스와 하이브리드 본더를 공동 개발하고 평가를 진행 중인 것으로 알려졌다.

박상욱 신영증권 연구원은 “베시는 (세계 여러 반도체 제조사의) 로직 반도체 제작에 이미 하이브리드 본딩 장비를 적용하고 있어 가장 유력한 (SK하이닉스) 공급사로 평가된다”며 “한화세미텍 역시 최근 SK하이닉스 인증 테스트에서 긍정적 결과를 얻은 것으로 알려져, 후발 주자임에도 공급 기회 가능성이 존재한다”고 분석했다.

곽동신 한미반도체 대표이사 회장은 하이브리드 본더 경쟁을 위한 연구개발 투자를 강화하고 있다.

한미반도체는 지난 7월25일 2027년 말 하이브리드 본더 출시를 목표로 인천 서구 주안국가산업단지에 1천억 원을 투자한다고 밝혔다. 같은 달 23일에는 국내 반도체 장비 기업 ‘테스’와 하이브리드 본더를 공동 개발한다고 밝혔다.

곽 회장은 사업 영역도 확장하고 있다. 기존 메모리반도체용 장비 중심 사업에서 시스템반도체용 장비 공급 확대에 나선 것이다. 시스템반도체는 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU)를 포함해 연산, 제어 등의 기능을 수행하는 비메모리 반도체를 뜻한다.

한미반도체는 최근 ‘빅다이 플립칩(FC) 본더’를 출시했다. 이 장비는 75㎜ X 75㎜ 크기의 대형 인터포저(중간 기판)에 적용 가능해, 인공지능(AI) 반도체를 포함한 시스템반도체 제작에 활용된다.

이에 따라 메모리반도체 업체에 국한됐던 장비 고객사 범위가 파운드리(반도체 위탁생산) 기업이나 후공정 패키징 전문 기업(OSAT)들로 확대될 수 있다는 관측이 나온다. 최근 회사는 세계 최대 OSAT 업체인 대만 ‘ASE’에 일부 빅다이 FC본더를 납품한 것으로 알려졌다.

반도체 업계 관계자는 “TC본더 경쟁이 심화하면서 한미반도체 점유율 하락은 피할 수 없겠지만, 여전히 높은 점유율을 유지할 것”이라며 “FC 본더 시장 경쟁도 치열하지만, 한미반도체의 미래 사업 성장 가능성을 키울 것"이라고 말했다. 김호현 기자