TSMC 잡을 묘수 나왔다... 삼성전자, 첨단 패키징용 유리기판 사업 진출 모색

삼성전기가 4일 'KPCA 쇼 2024'에서 첫 공개한 '유리기판' 시제품. [사진=아주경제DB]

 

삼성그룹이 반도체 유리기판(Glass Substrate) 사업에 속도를 내면서 사업 이원화를 추진한다. 첨단 패키징 과정에서 인터포저(중간기판)를 생략하기 위한 유리기판은 삼성전자가, 기존 플라스틱 기판(PCB)을 대체하기 위한 유리기판은 삼성전기가 사업을 진행한다. 삼성전자는 이번 유리기판 개발로 대만 TSMC가 코워스(CoWos) 공정으로 주도권을 쥐고 있는 첨단 패키징 시장의 판을 흔들 방침이다.

6일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 반도체 유리기판 양산을 위해 복수의 소재·부품·장비 업체와 협력을 추진한다. 삼성전자 DS(반도체)부문 파운드리 사업부 주도로 관련 프로젝트를 진행할 것으로 알려졌다.

자회사 삼성전기가 2027년 양산을 목표로 유리기판 파일럿 라인을 구축한 상황에서 삼성전자가 별도로 유리기판 사업에 나서는 이유는 인공지능(AI) 반도체 양산에 필수인 첨단 패키징 시장에서 TSMC에 뒤지는 상황을 더는 좌시할 수 없다는 전략적 판단이 있었던 것으로 풀이된다.

유리기판은 MLCC(적층세라믹콘덴서) 다양한 소자를 넣어 첨단 패키징에서 고가의 실리콘 중간기판을 생략할 수 있는 이점이 있어 꿈의 반도체 소재로 꼽힌다. 중간기판이 없어지는 만큼 반도체 두께도 25%가량 얇게 만들 수 있어 열 배출에도 유리하다.

현재 엔비디아 등 AI칩 기업은 자사 GPU(그래픽처리장치)와 HBM(고대역폭메모리)간 데이터 전송 속도를 높이기 위해 TSMC의 첨단 패키징으로 둘을 결합하고 있다. 엔비디아 등 AI칩 기업이 삼성전자 대신 TSMC의 공정에서 칩을 양산하는 이유 중 하나로 첨단 패키징 기술력이 꼽힐 정도다. 삼성전자도 '아이큐브'라는 독자적인 첨단 패키징 기술을 보유하고 있지만 코워스보다는 기술 경쟁력이 떨어진다는 평가를 받는다.

이에 유리기판을 조기 상용화함으로써 반도체 양산 과정에서 첨단 패키징 경쟁력을 복원한다는 게 삼성전자의 복안이다. 계획이 현실화하면 엔비디아, AMD 등 주요 AI칩 기업을 삼성전자 파운드리 선단공정 고객으로 유치할 수 있게 될 전망이다.

반면 삼성전기는 애플, 시스코 등이 요구하는 모바일, 서버, 네트워크칩용 유리기판 양산에 속도를 낼 것으로 알려졌다. 이는 유리기판이 기존 PCB보다 발열을 낮추면서 데이터 전송속도를 끌어올리는데 유리한 것에 집중한 행보다.

장덕현 삼성전기 대표는 CES 2025 기자간담회에서 "특정 고객사를 언급할 수는 없지만 다양한 고객과 유리기판 공급을 위해 협의 중"이라며 "2~3개 고객사에 샘플을 공급할 예정"이라고 말했다.

삼성전자 관계자는 유리기판 사업 진출 여부에 대해 "확인해줄 수 있는 내용은 없다"고 밝혔다.