삼성전자와 TSMC 등 글로벌 반도체 업체들이 차세대 패키징(칩을 전자기기에 부착 가능한 상태로 만드는 공정) 기술 확보에 주력하고 있다. 인공지능(AI) 반도체를 미세화하는 과정에서 발생하는 각종 한계를 극복하기 위해 여러 종류의 반도체 칩을 하나의 기판에 담는 기술이 주목받고 있어서다.
14일 시장조사업체 욜디벨로프먼트에 따르면 고성능 반도체 패키징 시장 규모는 2021년 27억4000만달러에서 2027년 78억7000만달러로 확대될 전망이다. 연평균 19%의 가파른 성장세다.
반도체는 일반적으로 IP(설계자산), 팹리스(설계), 파운드리(생산) 등의 전공정을 통해 만들어진 뒤 후공정인 패키징과 테스트를 통해 최종 완성된다. 그간 반도체 업체들의 기술력을 평가하는 척도로 전공정이 꼽혔다.
하지만 최근에는 패키징의 중요성이 부각되고 있다. 글로벌 반도체 업체 간 미세공정 경쟁이 막대한 비용과 기술적 난제라는 한계에 부닥쳤기 때문이다. 특히 최근엔 구글, 애플 등 독자 칩을 개발하는 글로벌 정보기술(IT) 업체가 늘어나면서 고객사 주문에 맞게 반도체를 생산할 수 있는 첨단 패키징 역량이 더욱 중요해졌다.
반도체 업체들이 패키징과 관련해 연구개발(R&D)을 확대하고 대규모 투자에 나선 것도 이런 배경에서다. 삼성전자가 지난해 말 조직개편을 통해 DS(디바이스솔루션) 부문 내 사업 조직인 AVP(어드밴스트 패키지)팀을 신설한 게 대표적이다.
AVP팀은 첨단 패키징 관련 기술력 확보와 개발, 양산, 테스트, 운영 등의 역할을 맡는다. 삼성전자는 현재 로직 칩과 HBM(고대역 메모리)칩을 하나의 패키지로 구현한 2.5D 패키징 기술 ‘아이큐브’와 여러 개의 칩을 수직으로 쌓는 3D 패키지 기술 ‘엑스큐브’ 등을 주력으로 첨단 패키징 사업을 진행 중이다.
현재 패키징 기술에서 가장 앞선 업체는 대만의 TSMC다. 10여 년 전부터 세계 1위 후공정 업체인 대만 ASE그룹 등 현지 업체들과 긴밀한 협업을 통해 방대한 후공정 생태계를 구축한 결과다. 최근엔 일본 쓰쿠바시에 후공정 전문 연구개발 시설을 짓는 등 해외 거점 확보에 나서고 있다.
배성수 기자 baebae@hankyung.com
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