한미반도체 vs 한화세미텍 'TC-본더' 경쟁 본격화

소부장 기업들 신기술 총출동…장비·소재 AI 혁신

"혼자선 한계"…삼성·AMAT, 반도체 생태계 협력 강조

[디지털데일리 배태용 기자] AI 시대가 본격적으로 열리면서 반도체 산업이 새로운 국면을 맞고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯한 메모리 반도체 업계는 기술 발전을 가속화하고 있으며, 이에 발맞춰 반도체 소재·부품·장비(소부장) 기업들도 적극적으로 기술 경쟁력을 확보하려는 모습이다.

올해 '세미콘 코리아 2025'에서는 이러한 흐름이 더욱 두드러졌다. AI 시대에 필수적인 고대역폭 메모리(HBM) 및 차세대 로직 반도체의 수요가 증가하면서, 이를 지원하는 장비 및 소재 솔루션이 대거 공개됐다. 특히 공정 미세화와 적층 기술이 핵심 과제로 떠오르면서, 소부장 기업들의 대응이 더욱 치열해졌다.

◆ 패키징 전쟁, 'TC-본더' 한미반도체 vs 한화세미텍 맞대결 = 세미콘 코리아 2025에서 가장 주목받은 경쟁 구도 중 하나는 한미반도체와 한화세미텍 간 'TC-본더(Thermo-Compression Bonder)' 대결이었다. HBM(고대역폭 메모리) 패키징의 필수 장비로 떠오른 TC-본더 시장을 두고, 기존 강자인 한미반도체와 신규 진입을 선언한 한화세미텍이 맞붙었다.

한미반도체는 이미 이 시장에서 독보적인 위치를 점하고 있다. 특히, SK하이닉스에 TC-본더를 독점 공급하며 업계 표준으로 자리 잡은 만큼, HBM 시장 확대에 따라 지속적으로 기술 업그레이드를 추진하고 있다.

반면, 한화세미텍은 이번 전시회를 통해 본격적인 시장 진입을 선언했다. 한화세미텍은 HBM용 TC-본더 신제품 'SFM5' 및 'SFM5-엑스퍼트(Expert)'를 공개하며 기존 제품과 차별점을 강조했다.

특히 'SFM5-엑스퍼트'는 이번 전시회를 통해 외관 이미지가 처음으로 공개됐다. 명했다. 헤드 1개에 히터를 장착하는 기술은 업계에서도 높은 난이도로 평가받는다. HBM 제조 공정에서 접합력과 정밀도를 향상하는 핵심 요소로 작용하기 때문이다.

◆ AI 시대, 소부장 기업들의 '먹거리' 확대 전략 = AI 투자 확대에 따라 반도체 공정이 더욱 정밀해지고 복잡해지면서, 소부장 기업들도 이에 대응하기 위한 신기술을 선보였다.

자이스(ZEISS) 리소그래피 광학렌즈부터 포토마스크, 제조 공정, 반도체 정밀 검사까지 다양한 반도체 솔루션을 선보였다. 특히 광화학적 EUV 포토마스크 리뷰 플랫폼인 ZEISS AIMS EUV를 전시했따.

집중이온빔(FIB)으로 제작한 단층을 SEM(주사전자 현미경) 모듈을 활용해 3차원 이미지로 구현하는 3D Tomography 솔루션도 선보였다. 이 장비는 나노미터 정확도의 반도체 패턴 샘플링, 분석, 측정 및 검증이 가능하다. 반도체 미세 공정에 도움을 줄 수 있다.

반도체 공정 전반에서 필수적인 장비를 공급하는 세메스도 새로운 기술을 선보였다. 증착·에칭·세정 등 공정별 정밀도를 높이는 장비들을 전시하며, AI 반도체 제조에서 요구되는 높은 정밀도와 생산 효율을 제공할 수 있는 솔루션을 강조했다. AI가 요구하는 고성능 반도체가 점점 더 미세한 공정이 필요하면서, 이를 뒷받침할 수 있는 장비의 중요성이 커지고 있다.

반도체 공정 내 품질 관리를 강화하는 솔루션도 눈길을 끌었다. 니콘은 화상 측정시스템을 공개하며 웨이퍼 및 칩의 미세 결함을 실시간으로 분석하는 기술력을 강조했다. 반도체 미세화가 진행될수록 공정 오차를 최소화하는 것이 중요해지면서, 정확한 측정과 결함 분석 기술이 필수적인 요소로 자리 잡고 있다.

이와 함께, 반도체 공정 자동화 및 품질 관리 솔루션을 제공하는 베시는 AI 기반 데이터 분석을 활용한 스마트 팹 구축을 강조했다. AI를 기반으로 반도체 제조 공정을 최적화하고 불량률을 낮추는 기술이 주목받고 있으며, 이를 통해 생산성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 방향으로 기술이 발전하고 있다.

◆ "혼자서는 불가능하다"…'협력' 핵심 메시지로 = 세미콘 코리아 2025에서 또 하나의 중요한 키워드는 '협력'이었다. 기술이 고도화될수록, 반도체 제조사와 소부장 기업 간 협력의 필요성이 커지고 있어서다.

기존에는 특정 공정 단계만 최적화하면 됐지만, 이제는 한 단계에서 발생하는 미세한 변화가 100단계 이후까지 영향을 미치는 복잡한 구조를 형성하고 있다. 특히 ▲GAA 트랜지스터, ▲3D 패키징, ▲실리콘 포토닉스 등 차세대 반도체 기술이 빠르게 도입되면서, 개별 기업이 모든 기술을 단독으로 해결하는 것은 사실상 불가능해졌다.

이에 삼성전자와 어플라이드 머티어리얼즈(AMAT) 등 주요 반도체 기업들은 이번 행사에서 '업계 협업'의 중요성을 강조했다. 송재혁 삼성전자 CTO(최고기술책임자)는 "반도체 기술은 더 이상 개별 기업이 해결할 수 있는 문제가 아니다. 설비, 소재, 디자인, 연구소, 대학, 컨설팅 업체 등과의 긴밀한 협력이 필수적"이라며 "개방적 협력을 통해 새로운 혁신을 창출하고, 반도체 기술의 한계를 극복해야 한다"라고 말했다.

AI 반도체의 성능 향상과 생산성 극대화를 위해서는 단순한 장비·소재 공급 관계를 넘어, 전공정·후공정을 아우르는 공동 연구개발(R&D) 체계가 필요하다는 것이다.

AMAT 역시 비슷한 입장을 내비쳤다. 프라부 라자(Prabu Raja) 어플라이드 머티어리얼즈 반도체 사업부 사장은 기조연설에서 반도체 제조 공정의 변화 속도가 더욱 빨라질 것이며, 이를 따라잡기 위해서는 기존과는 다른 접근 방식이 필요하다고 강조했다.

그는 "업계 전체가 협력해 병렬적 연구개발을 도입해야 한다"라며 "현재는 공정 개선과 검증이 순차적으로 진행되지만, 이제는 동시에 진행하는 새로운 방식이 필요하다"라고 말했다.

이어 "설비·소재·EDA(설계 자동화)·반도체 제조사·시스템 반도체 기업 등 전반적인 생태계가 긴밀히 협력해야 한다"라며 "업계 전체가 새로운 패러다임을 도입하지 않으면, 제조 공정의 복잡성이 점점 더 가중될 것"이라고 덧붙였다.