ASML, 하이브리드 본딩 시장 진출…중국도 채택

사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 공개한 업계 동향 보고서에 따르면 네덜란드 반도체 장비 기업 ASML이 차세대 고밀도 칩 패키징 기술인 하이브리드 본딩 분야로 사업 영역을 확장하고 있는 것으로 알려졌다. 하이브리드 본딩은 칩과 실리콘 웨이퍼를 직접 접합해 고밀도 전기 연결부를 형성하는 기술로, 기존 솔더 범프 방식 대비 배선 간격을 10마이크로미터 이하로 줄여 단위 면적당 연결 밀도를 획기적으로 높인다.

하이브리드 본딩의 핵심 원리는 구리 패드와 산화물 절연층을 직접 맞대어 접합하는 방식이다. 솔더 볼 없이 칩 간 전기 신호를 전달하므로 기생 인덕턴스와 저항이 줄고, 데이터 전송 속도와 전력 효율이 함께 향상된다. 고대역폭 메모리(HBM)와 AI 가속기 등 고성능 패키징 수요 급증에 따라 기술 채택 속도가 빨라지고 있다.

SCMP에 따르면 ASML은 기존 노광(리소그래피) 장비 사업에서 한 걸음 나아가 하이브리드 본딩 공정에 필요한 장비와 연관 기술 개발에 투자하고 있다. 이는 ASML이 반도체 공정의 전·후공정을 아우르는 포괄적 장비 공급자로 포지션을 확장하려는 전략적 행보로 해석된다.

SCMP 보도에 따르면 중국의 주요 반도체 기업들도 하이브리드 본딩 기술을 채택하며 칩 성능 향상에 나서고 있다. 첨단 노광 장비 수입이 사실상 차단된 상황에서 패키징 기술 고도화를 대안 경쟁력으로 활용하려는 전략으로 풀이된다. 칩렛 구조를 활용한 집적도 향상이 중국 반도체 산업의 핵심 개발 방향으로 자리 잡고 있다.

KIPOST에 따르면 TSMC는 GlobalFoundries로부터 인터포저를 조달하는 협력을 추진 중인 것으로 알려졌다. TSMC가 고급 패키징용 부품 공급망을 다변화하는 움직임은 하이브리드 본딩 포함 고급 패키징 생태계 전반의 확대를 가속할 것으로 전망된다.

하이브리드 본딩 공정에는 초고순도 구리 배선 소재, 저유전율 절연층(Low-k 유전체), 표면 평탄화를 위한 CMP(화학기계연마) 슬러리가 필수적이다. 접합 계면의 품질은 산화물 절연 소재와 구리 배리어 소재의 순도와 두께 균일성에 직접 영향을 받는다. 소재 품질이 양산 수율을 좌우하는 만큼 정밀 소재 공급망 확보가 시장 진입의 핵심 조건이다.

고급 패키징 시장은 기존 후공정 외주업체(OSAT) 중심 구조에서 장비사·파운드리·소재사가 복합 참여하는 생태계로 전환되고 있다. ASML처럼 리소그래피 장비 선도 기업이 패키징 영역에 진입하면 장비 공급망과 공정 표준화 방향에 큰 영향을 미칠 수 있다.

국내 반도체 소재 산업 측면에서 하이브리드 본딩 기술 확산은 새로운 수요 창출 기회가 된다. 구리 배선용 고순도 전구체, 본딩 계면 절연막 소재, 표면 세정용 케미컬 분야에서 국내 소부장 기업들의 기술 대응과 공정 검증이 요구되는 상황이다.

삼성전자, TSMC, 인텔 파운드리 등 주요 파운드리들이 하이브리드 본딩 기반 첨단 패키징을 경쟁적으로 개발 중이다. AI 반도체 패키징 수요가 연간 고성장 국면을 유지하면서 소재·장비 공급망 선점 경쟁은 2027년까지 더욱 심화될 전망이다.

ASML의 하이브리드 본딩 진출과 중국 기업들의 기술 채택 가속은 첨단 패키징 생태계의 주도권 경쟁 구도를 재편할 신호로 읽힌다. 소재 관점에서는 접합부 구리 소재, 절연막, CMP 슬러리 등 핵심 공정 소재의 공급망 재편이 향후 1~2년 내 가시화될 것으로 전망된다.