*본 내용은 AI·반도체에 관심이 있는 독자에게 쉽게 개념을 전달하기 위해, 최대한 쉬운 표현을 사용했습니다. 따라서 세부 내용은 실제 전문 자료와 다를 수 있으니, 이점 참고하여 읽어 주시기를 부탁드립니다.
TC본더 사진 출처- 한미 반도체
제미나이, 챗 지피티 같은 AI가 뜨면서 다들 엔비디아 같은 회사 이야기부터 하지만, 실제로 AI 성능을 높이는 핵심 요소 중 하나는 HBM이라고 할 수 있어. HBM은 메모리를 여러 장 위로 쌓아 올리고, 그 사이 길을 만들어 데이터를 한 번에 많이 보내는 패키지/기술이지. 다들 알겠지만 SK하이닉스와 삼성전자가 이 시장을 주도하고 있는 상황이야.
여기서 중요한 건 HBM은 쌓을수록 분명 빠르지만, 그만큼 오류가 날 가능성도 커진다는 점이야. 한 장이라도 뒤틀리거나, 연결이 잘 안 되면 전체 칩이 못 쓰는 수준으로 가버리거든. 어려운 기술이라는 거지. 이 칩이 얼마나 잘 붙어 있는지가 바로 HBM의 성능과 수율(쓸 수 있는 칩의 비율)을 결정하는 핵심이야.
한미반도체가 출시한 TC본더 레고. 사진 출처-한미반도체
접합이 잘 되면 데이터가 빠르고 안정적으로 오고가지만, 조금만 틀어져도 신호가 막히거나, 열이 잘 안 빠져서 칩이 과열(오버히트)될 수 있어. 그래서 HBM을 “높이 쌓고, 빠르게 쓰는 기술”이라고 말할 때, 실제로는 얼마나 깔끔하게 붙였는지가 가장 민감한 변수라고 해.
이런 일을 뒤에서 떠받치는 게 바로 “TC본더 기술”이라고 할 수 있어. 그래서 오늘 칼럼에서는 이 TC본더에 대해서 정말 쉽게 풀어서 이야기를 해볼게.
HBM 적층 공정(반도체 칩을 층층이 쌓아서 하나로 합체시키는 과정) 그림 예시
🤔TC본더, 그래서 뭐 하는 장비야?
TC본더는 여러 개의 얇은 칩을 반듯하게 맞춘 뒤에, 열과 힘을 가해 한 몸처럼 딱 붙여주는 기계야. 칩이 조금만 어긋나도 성능이 확 떨어지거나 데이터가 흐르지 않기 때문에, 아주 정밀하게 눌러 붙이는 능력이 필수적이지.
요즘은 칩을 잘 만드는 것만큼이나 "얼마나 잘 붙이는가"가 핵심이야. AI 데이터센터가 돌아가는 뒷단에는 이 장비가 묵묵히 땀을 흘리고 있는 셈이지. TC본더는 단순한 '접착기' 그 이상이라고 보면 돼.
이 TC본딩 기술이 정말 어려운 이유는 다음 3가지고난도 기술을 동시에 구사해야 하기 때문이야.
칩 변형 방지 기술: 얇은 칩을 수십 층 쌓아도 휘지 않게 잡아주는 기술
초정밀 정렬 기술: 수천 개의 미세한 접합부를 오차 없이 맞추는 기술
열·압력 공정 안정성 기술: 고온·고압 환경에서도 칩이 견딜 수 있게 만드는 고난도 기술
때문에 설계가 아무리 좋아도 공장에서 이 장비가 받쳐주지 않으면 제품 자체가 나올 수 없는 구조야. 특히 16단 이상 높게 쌓는 차세대 HBM으로 갈수록 TC본더 없이는 제조 자체가 현실적으로 불가능하다고 봐야해.
📟이 시장을 쥐고 있는 기업: 한미반도체
지금 HBM용 TC본더 시장에서 가장 앞서 있는 회사는 국내 장비 업체인 한미반도체야. 2025년 기준으로 글로벌 HBM용 TC본더 시장 점유율의 약 71% 수준을 차지한다고 알려져 있는데, 전세계 TC본더 장비 10대 중 7대 이상이 한미반도체 제품이라는 뜻이야.
왜 이렇게까지 점유율이 높냐면, HBM3E 세대(현재는 HBM4로 넘어가고 있는 단계)에서 이미 큰 메모리 회사들 생산라인에 대량으로 들어가 있었기 때문이야. “이미 검증이 끝난 장비”라는 거지. 반도체는 한 번 공정에 장비가 자리 잡고 수율이 안정되면, 리스크 때문에 다른 회사 제품으로 쉽게 바꾸지 않는다고 해. 괜히 바꿨다가 불량이라도 늘어나면 손해가 너무 크잖아.
그래서 생산 속도와 안정성이 확인된 장비는 다음 세대인 HBM4로 넘어갈 때도 그대로 이어질 가능성이 높아. 이런 흐름 덕분에 한미반도체는 단순히 운 좋게 점유율이 높은 회사가 아니라, SK하이닉스와 삼성의 AI 메모리 확대 흐름과 함께 움직이는 핵심 장비 업체로 평가받고 있지.
한 번 검증된 기술이 곧 거대한 벽이 되는 이 시장에서, 우리나라 기업이 독보적인 자리를 지키고 있다는 건 정말 엄청난 기회야. 이 흐름이 어디까지 이어질지 지켜보면 좋을 것 같아, 그럼 오늘 칼럼은 여기까지!
