반도체 후공정 대전 ! HBM4 본더 시장 을 둘러싼 기업 들의 선택은?

 

[요약]

- 2025년 기준, 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론이 HBM4 샘플 생산에 도입한 본더(본딩 장비 및 방식)는 기존 ‘플럭스 방식’ 대신 차세대 ‘플럭스리스(Fluxless) 방식’이 중심이 되고 있습니다.

- 하이브리드 본딩 등 기존 차세대 본더는 현장 도입이 난항을 겪는 반면, 한화세미텍 등 국내 업체가 개발한 TC본더와 플럭스리스 본더가 실제 샘플 생산 공정에 활용되고 있습니다.

- HBM4 시장을 둘러싼 각 기업들의 기술 전략, 본더 장비의 진화, 업계 이슈 등을 종합적으로 정리하여 알려드립니다.

• 서론: HBM4와 본더 기술의 진화
• HBM 메모리, 왜 본더(본딩 장비)가 중요한가?
• “플럭스리스(Fluxless)” vs “하이브리드 본딩”: 차세대 본더 경쟁 구도
• 삼성전자 HBM4, 본더 선택의 핵심 배경
• SK하이닉스, TC본더와 플럭스리스로 선회한 이유
• 마이크론의 최근 행보 및 업계의 평가
• 한화세미텍&국내장비: ‘숨은 강자’의 부상
• 시장 전망 & 주요 이슈: 장비, 공급망, 글로벌 경쟁
• 결론 및 독자 참여 안내

서론: HBM4와 본더 기술의 진화

AI와 초고성능 컴퓨팅(HPC) 시대, 반도체 패키징 시장은 더욱 치열해지고 있습니다. 특히 'HBM4(High Bandwidth Memory 4)'는 엔비디아, AMD, 인텔 등 빅테크 고객이 내놓는 ‘AI 반도체’의 뇌에 해당하는 차세대 고속 메모리로, 최고 사양 D램을 초정밀 방식으로 수직 적층하는 공정이 매우 중요하죠.

 

이때 각층 D램칩을 정확히 연결해 주는 특별한 장비—즉 ‘본더’ 기술이 성능과 수율을 좌우합니다. 오늘은 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론이 2025년 HBM4 샘플에 선택한 본더에 대해 쉽고 깊이 있게 이야기해봅니다.

HBM 메모리, 왜 본더(본딩 장비)가 중요한가?

🚀 “HBM 공정의 신뢰성은 패키징, 특히 본더 성능이 좌우한다.”

HBM은 최대 수십 단의 미세 D램칩을 아래-위 수직 적층(스태킹)하는데, 이때 각 칩을 고속/고집적/저전력으로 연결해야 합니다. 이를 위해 ‘칩 온 웨이퍼’, ‘플립칩 본딩’, ‘TC 본더’ 등 다양한 본딩 방식이 발전했습니다.

 

전통적으로는 ‘플럭스(Flux)’라는 특수 화학물을 사용해 본더의 접합성을 높이고 불순물도 제거했지만, 플럭스 잔여물이 성능/수율 하락의 원인이 되기도 했습니다. 이에 따라 “플럭스리스(Fluxless)”와 같은 혁신이 각광받고 있죠.

 

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“플럭스리스(Fluxless)” vs “하이브리드 본딩”: 차세대 본더 경쟁 구도

2025년 현재, 각 사가 HBM4 샘플을 생산하며 도입한 본더의 경향을 정리하면 다음과 같습니다. 한때 업계의 기대를 모았던 '하이브리드 본딩'은 ▲생산성, ▲수율, ▲기술 완성도 등의 난항으로 현장 도입에 제동이 걸렸습니다. 반면 “플럭스리스(Fluxless)” 본더가 실질적인 대세로 자리를 잡고 있습니다.

 

플럭스리스는 실제 화학적 잔여물이 없어서 수율 및 생산성이 향상되고, 후처리 공정이 단출해지는 장점이 있습니다. HBM4와 같이 미세 피치 패키지가 요구될수록 이 구조의 강점이 드러나고 있는 셈입니다.

삼성전자 HBM4, 본더 선택의 핵심 배경

삼성전자는 2025년 기준 HBM4 샘플 양산에서 한때 자체 개발하던 “하이브리드 본더”를 우선 적용하려 했으나 수율, 생산성 문제로 본격적 도입은 연기된 상황입니다. 이에 실제로는 플럭스리스 본더 또는 기존 검증된 TC(Thermo-Compression) 본더를 기본 플랫폼으로 선택하고 있습니다.

 

삼성은 Enclosed Chamber(밀폐 챔버)형식 자체개발 본더의 현장실적 확보에 집중하는 한편, 이미 검증된 플럭스리스 및 TC 본더를 병행하여 시장 대응력을 높이는 전략을 택했습니다. 한화세미텍의 TC 본더 등 국산장비도 위험분산 용도로 병행 도입 중이라는 소식도 여전히 꾸준합니다.

 

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SK하이닉스, TC본더와 플럭스리스로 선회한 이유

업계 1위인 SK하이닉스 역시 하이브리드 본딩의 현장성 한계를 경험하며, 실제 양산 HBM4 샘플에는 ‘플럭스리스’ 및 ‘TC 본더’를 적극적으로 활용하고 있습니다.

 

플럭스리스 방식이 수율 관리, 파티클 최소화, 공정 단출화에 유리한 것으로 인증된 결과이죠. 특히 SK하이닉스, 마이크론 등 글로벌 고객사들과의 경쟁에서 최적화된 장비 운용이 요구되면서, 초기에는 하이브리드 본딩의 혁신성을 기대했으나 확인된 리스크로 인해 다시 ‘플럭스리스’ 방식 중심으로 돌아왔다는 평이 많습니다.

마이크론의 최근 행보 및 업계의 평가

마이크론 역시 2025년 HBM4 샘플에서는 플럭스리스 본더 도입에 더욱 무게를 두는 양상입니다. 미국 내 메모리 업계 내부적으로는 친환경/고효율 패키지 공정에 대한 관심이 높아, 플럭스리스가 기술 트렌드를 주도하는 상황이라고 해석됩니다.

 

미국 엔비디아, AMD 같은 빅테크가 엄격한 공정 신뢰성, 클린룸 유지 비용, 수율 안정성 등의 잣대를 들이대는 것도 이 결정의 배경입니다.

 

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한화세미텍&국내 장비: ‘숨은 강자’의 부상

삼성, 하이닉스, 마이크론 등 글로벌 3대 HBM 메이커들의 장비 도입 이슈에서 최근 한화세미텍, 한미반도체, 고영 등 국내 반도체장비 기업의 행보가 눈에 띕니다.

 

특히 한화세미텍이 제작한 HBM용 TC 본더 장비는 국내외 고객사들 사이에서 “플럭스리스 장비의 대안”으로 주목받으며, 2026년 시장 확장까지 시야에 두고 있습니다. 경쟁사보다 빠르게 효율성을 입증하고 있는 부분이 깊은 인상을 남깁니다.

 

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시장 전망 & 주요 이슈: 장비, 공급망, 글로벌 경쟁

💬 “2025~2026년 HBM 패키지 시장의 주인공은 누가 될까?"

전문가들은 향후 2~3년 간 HBM4 패키징에서 플럭스리스, 고집적/고온(High Temp) TC 본더 등 차세대 장비의 경쟁이 핵심 이슈가 될 것으로 봅니다.

 

누가 시장을 선도할 것인가? 엔비디아 HBM 채용 기준, 패키지 신뢰성, 그리고 수율 확보가 장비 선택의 모든 키가 되고 있습니다. 만약 HBM5 등 차기 시장에서 새로운 혁신 본더가 등장하면 독과점 구도가 흔들릴 수도 있습니다.

 

시장 참여자라면 장비 기술 동향, 신제품 발표, 주요 업체의 실제 양산 사례까지 꾸준히 주목해야 하겠습니다.

결론

2025년 8월 기준, 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론의 HBM4 샘플은 “플럭스리스 본더” 또는 기존 TC본더를 활용한 플럭스리스 기반 본딩 방식이 업계 표준이 되고 있습니다.

 

하이브리드 본딩이라는 혁신기술은 아직 시장 신뢰성 검증 절차에 더 많은 시간이 필요해 보입니다. HBM 패키징과 본더 기술은 앞으로도 성능, 수율, 환경친화성이라는 3대 가치의 균형을 바탕으로 진화하고 있습니다.

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