삼성·SK하이닉스, 반도체 패키징 '드라이브'....정부도 지원사격

[아이뉴스24 민혜정 기자] 전기차·자율주행차 등 미래차 수요 증가로 반도체 후공정 시장이 확대되면서 한국 기업과 정부도 반도체 패키징 기술 개발에 드라이브를 걸고 있다. 국내 경쟁력이 대만, 중국 등에 뒤처진 상황이기 때문에 적극적인 투자와 지원책이 필요하다는 목소리가 나온다.

29일 시장조사업체 자이언마켓 리서치에 따르면 반도체 후공정 시장은 지난해부터 2028년까지 연평균 4.8%씩 성장해 2028년 509억 달러(약 67조2000억원)에 달할 것으로 예상된다.

반도체 제조 과정은 전(前)공정과 후(後)공정으로 나뉜다. 반도체 칩을 설계하고 이를 웨이퍼에 새기는 것이 전 공정, 이후 웨이퍼에 새긴 칩을 잘라서 절연체로 감싸 외부 충격으로부터 보호하고 전력을 안정적으로 공급받도록 배선을 까는 작업 일체를 후공정 작업이라고 한다. 서로 다른 종류의 반도체를 연결해 하나의 시스템 반도체를 만들어 내는 패키징도 후공정의 일환이다.

첨단 패키징은 디지털 전환에 따른 저전력·고성능을 구현하기 위한 다기능·고집적 반도체의 수요증가로, 반도체 공정 미세화 기술의 한계 극복 및 개별 소자들의 단일 패키지화 필요성 증가에 따라 핵심 기술로 부상했다.

반도체 후공정은 대만, 중국 업체가 주도하고 있다. 시장조사업체 욜디벨롭먼트에 따르면 2021년 반도체 후공정 시장 1위는 매출 기준 대만의 ASE, 2위는 미국의 앰코, 3위는 중국의 JCET였다. 한국 업체는 10위권에 들지 못했다.

삼성전자와 SK하이닉스가 메모리반도체를 선도하고 있을 뿐 한국 반도체 생태계 전반이 취약한 실정이다. 이에 따라 삼성전자와 SK하이닉스도 패키징 사업 역량 강화에 나서고 있다.

삼성전자는 올들어 천안 패키징 라인 투자를 확대하며 생산 능력을 높이고 있다. 삼성전자 반도체(DS) 부문은 지난해 조직 개편을 통해 '어드밴스드 패키지팀'을 신설하기도 했다. 첨단 패키징 사업 확대와 사업부간 시너지를 강화하기 위해서다. 이재용 회장은 지난 2월 천안캠퍼스와 온양캠퍼스를 찾아 직접 패키징 경쟁력을 점검하기도 했다.

삼성전자는 현재 로직 반도체와 고대역폭메모리(HBM)를 평평한 판 위에 얹는 2.5차원(2.5D) 패키지, 극자외선(EUV) 공정으로 만든 로직 집적회로(다이) 위에 메모리(SRAM)를 올리는 3D(엑스큐브) 패키지 기술을 갖고 있다. 패키징 생산 거점인 천안, 온천에 대한 설비투자 확대도 논의 중이다. 특히 수요가 급증하고 있는 HBM 양산을 담당할 신규 패키징 라인 신설을 검토하고 있다.

SK하이닉스도 150억 달러 규모로 미국에 패키징 제조 시설을 건설하는 방안을 검토 중이다. 미국 정부와 보조금 협상이 마무리되면 이 라인 건설에 속도를 낼 전망이다.

정부도 패키징 민관 협력 네트워크 조성에 나섰다.

산업통상자원부는 이날 민관 협력 반도체 첨단 패키징 기술개발을 위해 삼성전자, SK하이닉스 등 기업과 '반도체 첨단 패키징 기술개발 협력에 관한 협약'을 체결했다.

이들은 반도체 첨단 패키징 선도기술 확보를 위한 적극적인 상호 협력과 첨단 패키징 선순환 생태계 구축을 통한 반도체 후공정 산업 육성 등을 위해 적극적으로 협조해 나가기로 했다.

주영준 산업부 산업정책실장은 "글로벌 반도체 첨단 패키징 선도기술 확보를 위해 기업들의 적극적인 기술개발 협력 및 과감한 투자를 요청한다"며 "정부도 업계의 노력에 발맞춰 반도체 패키징 기술 경쟁력 강화 및 견고한 생태계 조성을 위해 지원과 협력을 아끼지 않겠다"고 강조했다.