[Tech 스토리] HBM4로 가는 길목, '하이브리드 본딩'이 승부 가른다

기사입력 : 2025년06월01일 08:45

최종수정 : 2025년06월01일 11:03

HBM 진화에 따라 칩 간 연결 방식이 경쟁력
TSV 한계 넘는 초정밀 접합 기술, 성능·효율↑
삼성·SK에 대응해 한미·한화 등 기술 개발 가속

기업들의 신기술 개발은 지속 가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술의 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품의 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 예측해 볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)한' 기술 이야기를 술술 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = AI가 점점 더 똑똑해지면서, 그 두뇌 역할을 하는 반도체도 진화하고 있습니다. 특히 요즘 주목받는 건 AI 서버에 꼭 필요한 고대역폭메모리(HBM)입니다. HBM은 연산을 빠르게 처리하기 위한 '초고속 메모리'로, 고성능 그래픽카드나 AI 반도체에서 빠질 수 없는 부품이죠.

업계는 HBM4 양산을 앞두고 새로운 기술 전환의 초입에 들어서고 있습니다. 이 HBM4 시대의 핵심 기술로 꼽히는 것이 바로 '하이브리드 본딩'입니다. 얼핏 들으면 단순히 칩을 붙이는 기술 같지만 알고 보면 매우 정교하고 전략적인 기술입니다.

기존의 HBM은 여러 개의 DRAM 칩을 수직으로 쌓고, 칩 사이를 실리콘관통전극(TSV)으로 연결하는 방식입니다. 이 TSV 방식은 성숙한 기술이지만 몇 가지 한계가 있습니다. 칩 사이에 공간을 확보해야 하기에 패키지 두께가 두꺼워지고, 금속을 통한 연결로 인해 신호 손실이나 전력 소모도 더 큽니다. 신호가 흐르려면 길이도 짧고 저항도 낮아야 하는데 TSV는 이 점에서 제한이 있는 방식이죠.

하이브리드 본딩은 이 구조를 완전히 바꿉니다. 칩과 칩 사이를 물리적으로 접합하는 방식에서 한 단계 진화해, 금속과 절연층을 동시에 정밀하게 정렬하고 화학적으로 결합시킵니다. 이 과정에서는 열과 압력을 가해 칩 간 원자 수준의 결합을 유도하죠. 쉽게 말해 납땜 없이 실리콘과 금속이 자연스럽게 붙도록 설계된 미세 표면을 활용해 결합하는 기술입니다.

그 결과 신호가 흐르는 통로는 더 얇고 더 가까워지며, 속도는 빨라지고 전력 소모는 줄어듭니다. 또 구조적 안정성도 높아지고 열 방출 효율도 개선됩니다. 이 모든 것은 앞으로의 AI 반도체가 요구하는 '빠르면서도 효율적인 연산'을 가능하게 하는 핵심 조건입니다.

이 기술을 먼저 양산에 도입하겠다고 나선 곳은 바로 삼성전자입니다. 삼성은 올해 하반기부터 하이브리드 본딩 기반의 HBM4 양산을 준비 중인 것으로 알려졌죠. 초기 수율 리스크가 있음에도 불구하고 기술 전환의 속도와 전략적 우위를 점하려는 의도가 반영된 것입니다.

반면 SK하이닉스는 HBM4 1세대에서는 기존 TSV 방식을 유지하지만 하이브리드 본딩 기술도 병행 개발 중입니다. 자체적으로 관련 장비와 공정을 테스트하면서 후속 제품(HBM4E 이상)부터 적용할 가능성이 높다는 분석입니다. 두 회사 모두 하이브리드 본딩을 미래 기술로 확신하고 있지만 도입 시기와 리스크 관리 전략에서 차이를 보이고 있는 셈입니다.

하이브리드 본딩은 단지 반도체 회사만의 과제가 아닙니다. 실제로 이를 구현할 수 있는 초정밀 장비가 필요하기 때문에, 장비 생태계 전반에도 변화의 물결이 퍼지고 있습니다.

국내에서는 한미반도체가 하이브리드 본딩 기술에 선제적으로 대응하고 있습니다. 최근에는 HBM4 생산 공정에 투입되는 'TC 본더 4' 장비를 출시했으며, 이는 기존 MR-MUF 방식에 최적화된 장비입니다. 하이브리드 본더 장비는 현재 개발 중으로, 회사는 내년 출시를 목표로 하고 있습니다.

여기에 한화세미텍도 관련 기술을 개발 중입니다. 한화세미텍은 하이브리드 본딩 등 차세대 패키징 기술 개발을 위해 '첨단 패키징 장비 개발센터'를 신설하고 R&D를 강화하고 있습니다. 이 외에도 TEL(도쿄일렉트론), ESEC 등 글로벌 장비사들도 이 시장에 발 빠르게 뛰어들고 있어, 장비 전쟁도 본격화되는 분위기입니다.

AI 시대에는 단지 빠른 반도체만으로는 부족합니다. 전력을 아끼고, 데이터가 막히지 않게 하며, 열도 잘 식혀야 하고, 오랫동안 안정적으로 작동해야 하죠. 하이브리드 본딩은 이런 모든 조건을 만족시키기 위한 새로운 연결 방식입니다. 단순히 칩을 붙이는 기술을 넘어서, 반도체의 구조와 작동 방식을 바꾸는 변화의 시작점이 되는 셈입니다. 그래서 삼성전자와 SK하이닉스, 그리고 여러 장비 회사들이 이 기술에 주목하는 이유도 바로 여기에 있습니다. 하이브리드 본딩은 반도체가 더 똑똑해지는 시대, 그 중심에 있는 기술입니다.

kji01@newspim.com

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산은·IBK기은 지방이전 재점화 [서울=뉴스핌] 정광연 기자 = 6·3 지방선거를 앞두고 국책은행 지방 이전 논란이 다시 불붙고 있다. 부산시장 선거에서는 한국산업은행 부산 이전이, 대구시장 선거에서는 IBK기업은행 대구 이전이 주요 공약으로 거론되면서다. 금융권은 국책은행 이전이 사전 협의 없이 선거 공약으로 소비되고 있다며 강하게 반발하고 있다. 선거 결과에 따라 산업은행과 기업은행 이전 논의가 재점화될 경우 금융권 노사 갈등이 다시 확산할 수 있다는 우려가 커지고 있다. [사진=한국산업은행] 금융권의 관심은 국책은행 지방 이전 공약에 쏠려 있다. 충분한 사전 논의와 법적 검토가 필요하다는 지적에도 일부 광역단체장 후보들이 본사 이전을 전면에 내세우고 있어서다. 노조 반발에 더해 법 개정이라는 현실적 장벽도 있어 선거 이후 논란이 확대될 수 있다는 관측이 나온다. 산업은행은 윤석열 정부 당시 부산 이전 추진과 무산 과정에서 홍역을 치른 데 이어 이번 선거에서도 같은 논란에 다시 휩싸였다. 현직 부산시장인 박형준 국민의힘 후보는 산은 본사 이전을 핵심 공약으로 내세웠다. 가덕도신공항 조기 개항과 글로벌 허브도시 특별법 통과 등과 함께 산은을 부산에 유치해 일자리 창출과 지역경제 활성화를 꾀한다는 구상이다. 산은 부산 이전을 추진하려면 산은법 개정 등 관련 법령 정비가 선행돼야 한다. 다수당인 더불어민주당의 협조 없이는 현실화가 쉽지 않은 구조다. 그럼에도 박 후보는 지역 토론회에서 "포기는 없다"며 강한 의지를 드러낸 바 있다. 박 후보가 재선에 성공할 경우 산은 이전을 둘러싼 공방이 재현될 가능성이 있다. 반면 전재수 더불어민주당 후보는 산업은행 이전보다는 동남권투자공사 설립 등에 더 초점을 맞추고 있다. 산은 부산 이전이 이미 윤석열 정부에서 무산된 프로젝트라는 점과 금융권 반발 등을 고려한 전략이라는 해석이다. 다만 지역 발전을 위해서는 산은 이전이 필요하다는 지역 여론도 적지 않은 만큼, 전 후보가 당선되면 향후 구체적인 논의가 재점화될 가능성을 배제하기 어렵다는 관측이다. [사진= IBK기업은행] 기업은행(기은)의 경우에는 김부겸 더불어민주당 후보와 추경호 국민의힘 후보 모두 대구 이전을 공약으로 내걸었다. 김 후보는 지난 12일 열린 일곱 번째 공약 발표회에서 기은 본점 이전 추진과 대기업 유치를 강조하면서, 이를 통해 지역내총생산(GRDP)을 임기 내 100조 원 규모로 확대하겠다고 밝혔다. 추 후보 역시 지난 3월 국민의힘 토론회에서 국내외 대기업 투자와 함께 기은 대구 이전을 관철하겠다고 언급한 바 있다. 기은 역시 산은과 마찬가지로 지방 이전을 위해서는 기은법 개정 등 법령 정비가 우선이다. 이에 김 후보는 다수당 후보라는 점을, 추 후보는 초당적 협력을 각각 내세우고 있다. 이 같은 흐름에 금융권은 강하게 반발하고 있다. 전국금융산업노동조합(금융노조)은 잇따른 국책은행 지방 이전 공약과 관련해 수차례 성명을 내 "포퓰리즘에 눈먼 공약"이라며 "이를 저지하기 위해 총력을 다해 투쟁할 것"이라고 밝히며 전력을 집중하고 있다. 금융노조는 지방 이전 공동대응 태스크포스(TF)를 구성하는 등 조직적인 대응에도 나섰다. 지난달 15일에는 청와대 앞에서 기자회견을 열어 '기은 이전 공약 폐기'를 촉구하기도 했다. 현 정부가 다소 미온적인 산은 부산 이전보다, 여야 후보 모두 대구 이전을 약속한 기은 사태를 더 심각하게 보고 있다는 분석이다. 이에 따라 지방선거 이후 국책은행 지방 이전이 일방적으로 추진될 경우 금융권의 반발과 혼란이 더욱 가중될 수 있다는 우려가 제기된다. 이미 전 정권에서 산은 이전 사태로 심각한 갈등이 불거져 금융산업 전반에 악영향을 미친 만큼, 충분한 논의와 소통이 선행돼야 한다는 지적이다. 윤석구 금융노조 위원장은 "본점 이전은 노동자의 일터와 가족의 삶, 자녀 교육과 돌봄까지 흔드는 문제다. 당사자 설명도, 노조와의 협의도 없이 후보의 공약 한 줄로 금융노동자의 삶을 뒤흔들 수는 없다. 국책은행을 정치적 흥정물로 삼는 모든 시도에 맞서 끝까지 투쟁하겠다"고 강조했다. peterbreak22@newspim.com 2026-06-02 11:31