세정 장비 공급업체 영업익 3.5배ㆍ7배 뛰기도

HBM3E 16단ㆍHBM4 12단 양산 발맞춰 기술개발

△ SK하이닉스가 상반기 양산을 목표로 개발하고 있는 HBM3E 16단 제품. / 사진: SK하이닉스

[대한경제=민경환 기자] AI전환 가속화로 고대역폭메모리(HBM)와 관련 소부장(소재·부품·장비) 기업들이 기술혁신을 발판삼아 폭발적 성장을 거두고 있다. SK하이닉스가 HBM 시장의 주도권을 확고히 선점한 가운데, 하이닉스 협력사들도 실적 개선과 기술력 고도화에 박차를 가하고 있다.

15일 업계에 따르면 HBM 수혜를 받은 소부장 업체들의 실적이 전년 대비 최대 6배까지 뛰어올랐다. SK하이닉스가 올해 안에 HBM3E 16단, HBM4 12단 신제품을 출시할 것으로 알려진 가운데, 이들 협력사도 신제품 양산에 총력을 기울이고 있다.

한미반도체는 SK하이닉스의 HBM3E 12단, 16단 등 첨단 HBM 제품에 필수적인 열압착장비(TC본더)를 사실상 독점 공급하며 성장세를 이어가고 있다. TC본더는 HBM을 구성하는 D램 칩을 열과 압력으로 접합해 쌓는 핵심 장비로, 미국 마이크론도 한미반도체의 고객사다.

한미반도체는 1분기에 매출 1474억원, 영업이익 696억원을 기록하며 전년 동기 대비 각각 90.7%와 142.5% 증가했다. 이 회사는 지난해 연간실적도 2023년 대비 매출(252%)과 영업이익(638%)이 급등했다.

한화세미텍도 TC본더로 SK하이닉스 공급망에 새로 진입했다. 올 상반기 두 차례에 걸쳐 총 420억원 규모의 장비 12대를 하이닉스에 납품했으며, 유지·보수를 자동화한 엔지니어 친화적 소프트웨어 적용이 주효했다. 모회사인 한화비전의 1분기 실적은 매출 4518억원, 영업이익 443억원으로 각각 전분기 대비 27.7% 증가, 흑자전환에 성공했다.

SK하이닉스에 원자층증착장비(ALD)를 공급하는 주성엔지니어링도 1분기 어닝 서프라이즈를 기록했다. 매출액 1208억원, 영업이익 339억원으로 전년 동기 대비 각각 113.4%, 384.3% 급증했다. ALD는 D램을 쌓을 때 각 층을 이어주는 통로인 실리콘 관통전극(TSV) 안쪽 벽면에 원자 수준으로 얇고 균일한 막을 입히는 핵심 장비다.

이 외에도 HBM 공정에 필요한 초정밀 세정 장비와 공정용 소재를 공급하는 코미코와 제우스는 지난해 각각 매출 5071억원(전년 대비 65%↑), 4908억원(22%↑), 영업이익 1124억원(240%↑), 492억원(588%↑)을 기록하며 성장세를 이어갔다.

소부장 기업들은 성장세를 이어가기 위해 차세대 제품 개발에도 박차를 가하고 있다. 한미반도체는 최근 경쟁사 대비 정밀도를 30% 향상시켜 HBM4 16단 적층을 지원하는 ‘TC 본더4’를 출시했다. 또한 HBM4 20단부터 주된 기술로 부상할 전망인 하이브리드 본딩 장비도 일정에 맞춰 개발 중이다. 하이브리드 본딩은 칩과 칩을 직접 맞붙여 더 얇고 정밀하게 쌓는 혁신 기술이다.

한화세미텍과 한미반도체는 더 미세한 범프(칩-칩, 칩-기판 등 연결 장비) 간격, 고정밀·고수율 적층 공정에 대응하는 차세대 TC본더 개발에 집중하고 있으며, 코미코·제우스 등은 TSV 적층 공정에 최적화된 초정밀 세정·클리닝 장비 고도화에 주력하고 있다.

소부장 기업들의 상승세는 SK하이닉스가 HBM3E 16단, HBM4 12단 등 고성능 제품 양산에 속도를 내면서 당분간 지속될 전망이다. SK하이닉스에 따르면 HBM3E 16단은 기존 12단 대비 AI 학습 성능은 18%, 추론 성능은 32% 개선됐다. 하이닉스는 상반기 내에 HBM3E 16단 양산을 본격화하고, HBM4 12단 역시 연내 양산 체제에 돌입할 계획이다.

민경환 기자 erutan@

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