20兆 HBM 본더시장…LG·한화 가세, 독점에서 경쟁체제로

반도체 칩·기판 연결 핵심공정
LG 하이브리드 제품 개발 착수
한화도 한미반도체에 도전장
가격 부담에 SK하이닉스 신중
삼성, 차별화 위해 도입 가능성

고대역폭메모리(HBM) 생산에 쓰이는 핵심 장비인 '본더(Bonder)' 시장에 LG전자와 한화가 잇따라 진입하면서, 중소기업 중심이던 기존 공급구조에 변화가 예상된다. 대기업 참여로 장비 고급화가 이뤄지면 삼성전자와 SK하이닉스 등 고객사의 초기 도입 비용이 늘 수 있지만, 경쟁 구도가 형성되면 중장기적으로 가격 협상력이 높아지고 시장 가격도 안정될 수 있다는 분석이 나온다.

조주완 LG전자 최고경영자(CEO)가 지난 1월6일(현지시간) 미국 라스베이거스 만달레이베이에서 열린 'LG 월드 프리미어'에서 기조연설을 하고 있다. 연합뉴스

15일 업계에 따르면 LG전자는 이달 초 '나노코리아 2025' 전시회에서 반도체 패키징 장비를 공개하며 하이브리드 본더 개발에 착수했음을 밝혔다. 연구개발은 생산기술원을 중심으로 진행되며, 업계에선 2028년 개발 완료를 목표로 보고 있다.

하이브리드 본더는 반도체 칩과 기판을 연결하는 '본딩' 공정에서 기존 열압착(TC) 방식보다 정밀도가 높은 차세대 기술로 꼽힌다. 볼(Bump) 없이 구리 배선과 유전체를 직접 연결해 면적을 줄이고 전송속도를 높일 수 있다. AI 수요 확산으로 고단 적층 HBM이 주목받으며 관련 장비 수요도 늘고 있다.

국내 본더 시장은 그간 한미반도체가 독보적인 위치를 점유해 왔다. 그러나 지난 3월 한화세미텍에 이어 LG전자까지 가세하면서 중소기업 중심의 독점 구조는 균열이 생기고 있다는 평가다. 시장조사업체 베리파이드마켓리서치는 하이브리드 본더 시장이 2023년 약 7조2500억원에서 2033년 19조3400억원 규모로 성장할 것으로 내다봤다.

업계에서는 중소기업 주도의 단일 공급체계가 깨지면 고객사 선택권이 넓어지고, 기술뿐 아니라 가격 구조도 재편될 수 있다고 보고 있다. 대기업들의 진입이 장비사 간 기술 및 가격 경쟁을 유도하면서 삼성전자와 SK하이닉스 등 고객사의 협상력도 강화될 것이란 전망이다.

다만 하이브리드 본더가 시장에 안착하기까지는 과제가 적지 않다. 아직 실물 출시 전 단계지만 양산되면 수백억원대 가격이 책정될 것으로 예상된다. 이 경우 HBM 생산단가가 높아지고 납품가격에도 영향을 줄 수 있어 주요 반도체 제조사들은 공급 여부에 신중한 입장을 보이고 있다.

한미반도체 HBM4용 TC본더. 사진=한미반도체

특히 SK하이닉스와 마이크론이 공급 중인 HBM4 12단 제품은 TC본더로도 양산이 가능한 수준이어서, 하이브리드 본더의 즉각적 필요성이 크지 않다는 시각도 있다. 이에 따라 삼성전자와 SK하이닉스가 당장 채택할 가능성은 제한적이라는 분석이 우세하다.

다만 HBM4에서 상대적으로 뒤처진 삼성전자가 수율 확보와 제품 차별화를 위해 조기 도입에 나설 가능성도 거론된다. 또 한미, 한화, LG 간 경쟁으로 가격이 낮아질 경우 고객사의 진입 장벽도 자연스럽게 낮아질 수 있다.

한편 이날 곽동신 한미반도체 회장은 HBM4·HBM5에는 하이브리드 본더가 과도한 선택이라며 현 단계에선 필요성을 부정했지만, HBM6 세대에는 대응이 필요하다는 입장을 밝혔다. 이에 따라 한미반도체 역시 2027년 말까지 하이브리드 본더를 개발해 시장에 선제적으로 대응할 계획이다.

김형민 기자 khm193@asiae.co.kr