세메스, 양산 목전 선두.. 차세대 W2W 장비 개발도 '풀 악셀'

27일 업계에 따르면 국내 하이브리드 본더 시장을 선점하기 위한 장비업체들의 R&D(연구개발) 속도가 빨라지고 있다. 엔드유저 향 공급망을 확보하기 위한 영업망 경쟁 역시 격화되는 분위기다. 특히 최근 세메스가 고객사와 공급 계약을 체결하고, 양산 직전 단계에 있다는 사실이 알려지면서 경쟁 구도가 보다 구체화하고 있다.

세메스는 국내 최초로 하이브리드 본더 개발을 완료하고 고객사 장비 테스트를 진행하고 있다. 양산 적용을 전제로 한 계약 후 공정 고도화와 수율 안정화 작업을 진행 중이다. 업계에서는 실제 장비를 기반으로 고객 검증 단계에 들어갔다는 점에서 국내 업체 가운데 선도적인 위치를 차지하고 있다는 평가가 나온다. 고객사는 모회사인 삼성전자로 추정된다.

세메스는 이미 지난해부터 실증 단계에 들어선 상태다. 세메스는 지난해 8월 공개한 자료를 통해 “고정밀 위치 제어와 고생산성을 동시에 구현할 수 있는 HBM 하이브리드 본더를 개발해 데모 평가를 진행 중”이라며 “설비 품질과 신뢰성 확보에 나서고 있다”고 밝힌 바 있다. 세메스가 연구·개발 단계를 넘어 실제 장비 기반 평가를 최소 반년 이상 진행해 온 셈이다.

반도체 업계에 정통한 한 관계자는 “현재 국내 하이브리드 본딩 경쟁의 핵심은 개발 발표 시점이 아니라 실제 공정 검증 단계 진입 여부”라며 “데모 평가가 진행 중이라는 것은 이미 장비가 고객 공정에서 동작하는 수준에 들어섰다는 의미로 기술 개발에서 상당 부분 앞서 나간 상태로 볼 수 있다”고 말했다.

또한 세메스는 현재 고객 평가 중인 D2W(Die to Wafer) 하이브리드 본더와 함께 차세대 W2W(Wafer to Wafer) 본딩 장비도 병행 개발하고 있다. W2W 본딩은 개별 칩을 웨이퍼에 붙이는 D2W 방식과 달리, 웨이퍼 단위로 직접 접합한 뒤 일괄 절단하는 구조다. 인터커넥트 길이를 극단적으로 줄일 수 있어 지연과 전력 소모를 낮출 수 있는 기술로 평가된다. 다만 웨이퍼 전체 면적을 한 번에 정렬해 접합해야 하는 만큼 미세 정렬 정밀도와 열·뒤틀림 제어, 수율 확보 등에서 난이도가 매우 높다.

세메스는 해당 기술을 당초 CIS(이미지센서)용으로 개발한 뒤 초도 물량을 양산한 바 있다. 이 분야에서 도쿄일렉트론(TEL) 등과 경쟁해 왔으나, 최근 고적층 낸드플래시 공정에서 웨이퍼 접합 수요가 증가하면서 적용 분야를 낸드로 확대하는 방향으로 개발이 진행되고 있다. 업계에서는 이런 공정 고도화가 향후 HBM 등 고대역폭메모리 패키징으로까지 확장될 것으로 보고 있다.

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[HCB 각축전] 세메스, 양산 목전 선두…차세대 W2W 장비 개발도 '풀 악셀'① - 녹색경제신문