한미반도체, 'AI 병목 해결책' HBF 상용화 임박 '수혜'…"핵심 TC 본더 수율 검증 완료"

"향후 비메모리 첨단 패키징 투자 확대 과정서도 추가적 혜택 입을 가능성 매우 높아"

"향후 비메모리 첨단 패키징 투자 확대 과정서도 추가적 혜택 입을 가능성 매우 높아"

한미반도체 하이브리드 본더 팩토리 조감도. ⓒ 한미반도체

[프라임경제] 독립리서치 그로쓰리서치는 10일 한미반도체(042700)에 대해 고대역폭메모리(HBM)를 넘어 고대역폭플래시(HBF)까지 열리는 TC 본더 시장의 확장 국면에 진입한 가운데, 실력으로 쌓아 온 고객 검증과 양산 경험에 따른 수혜가 기대된다고 진단했다.

한미반도체는 TC 본더, 6면 검사장비(6-SIDE INSPECTION), MSVP 등 검사 및 자동화를 포함한 반도체 후공정 장비의 제조·판매가 주요 사업이다. 6면 검사장비는 적층 전후 HBM의 수율을 관리하고, MSVP는 반도체 절단·세척·검사·적재 공정을 일괄 처리하는 장비다. 

매출 비중은 장비 매출이 약 84.6%, 장비 설치 이후 발생하는 컨버전 키트(Conversion Kit) 등이 나머지를 구성한다.

한용희 그로쓰리서치 연구원은 "동사는 특히 TC 본딩 방식에서 가장 높은 고객 검증·양산 경험이 있다"며 "이는 HBM과 적층 공정이 그대로 적용될 것으로 예상되는 HBF의 본딩 장비 공급으로 이어질 것"이라고 강조했다.

이어 "HBM TC 본더에서 압도적인 지배력을 갖고 있는 동사는 HBF 상용화 시 가장 직접적인 수혜를 볼 가능성이 높다"고 짚었다.

HBF의 구조는 베이스 다이 위 16단의 낸드(NAND) 코어 다이(Die)를 쌓아 올린 구조다. 16개의 칩을 미세한 마이크로 범프를 통해 수직으로 연결하려면 칩이 휘지 않게 열과 압력을 정밀하게 줘야 하며, 이 역할을 하는 핵심 장비가 TC 본더다.

관련해 "HBF 적층 공정은 HBM의 적층 공정과 본질적으로 같으므로 동사의 장비가 그대로 쓰일 가능성이 높을 것"이라며 "주도적으로 HBF에 참여하고 있는 SK하이닉스로부터 HBM 수율 검증을 끝냈다는 점 역시 관전 포인트"라고 설명했다.

TC 본더의 범용성을 통한 비메모리 영역 확장도 기대된다. TC 본더는 HBM 적층에만 사용되는 장비가 아니라, 서로 다른 기능의 칩을 정밀하게 접합하는 칩렛 및 이종 집적 공정에도 적용될 수 있다.

한 연구원은 "반도체 미세화의 비용과 기술적 한계가 심화되면서 AI 가속기, 고성능 CPU, 모바일 AP 등 비메모리 반도체 역시 여러 개의 칩을 분리 제작한 뒤 하나의 패키지로 결합하는 구조로 전환되고 있다"며 "이에 따라 칩의 위치를 정밀하게 맞추고 열과 압력을 제어해 접합하는 TC 본더의 활용 영역도 확대될 것"이라고 강조했다.

끝으로 "HBM 시장에서 장비 성능과 양산 경험을 축적한 동사는 향후 비메모리 첨단 패키징 투자 확대 과정에서도 추가적인 수혜를 받을 가능성이 높다"고 조언했다.

한편 그로쓰리서치에 따르면 AI 연산의 병목이 '연산성능'에서 '메모리용량'으로 이동하고 있는 상황이다. 거대언어모델(LLM)의 파라미터와 문맥의 길이(Context Length)가 확대되면서 추론과정에서 발생하는 KV 캐시(Cache)가 빠르게 증가하고 있지만, HBM은 용량확대에 한계가 있고 솔리드스테이드드라이브(SSD)는 지연시간이 길다. 

이를 해결하기 위한 새로운 메모리 계층으로 HBF가 부상하고 있으며, 지난 3일 SK하이닉스와 샌디스크가 HBF 표준규격을 공개하면서 관련 논의도 개념 단계에서 상용화를 준비하는 단계로 넘어가고 있는 상황이다.