패키징 추가 투자하는 삼성 “파운드리 경쟁력 강화”

삼성전자가 최근 반도체 패키지 기지인 충남 천안 투자를 확대하기로 결정했다. 삼성전자 측은 패키징 사업의 중요성을 내부에서도 인지, 이번 천안 투자 확대를 포함해 관련 계획을 마련하고 있었다는 입장이다. 투자에 이어 삼성전자는 지속해서 패키징 기술 개발과 관련 지원을 이어갈 예정이다.

18일 업계 관계자에 따르면 이 회사는 지난 4월과 6월 이사회를 열고 패키징 투자를 결정했다. 당시 이사회 내 경영위원회는 ▲패키지개발(TSP) 총괄 투자 ▲반도체 후공정 기지인 충남 천안단지 투자 등 두 안건을 만장일치로 가결했다. 삼성전자 경영진이 패키징 공정이 중요하다고 여기고 있음을 알 수 있게 하는 대목이다.

삼성전자 측은 이미 패키징 부문에 대한 투자 계획을 가지고 있었고, 시장 상황에 맞춰서 하나씩 전략을 수립하고 있는 과정이라고 설명했다. 이와 관련해 한 업계 관계자는 “패키징 기술의 중요성이 커지고 있기 때문에, 관련 투자는 지속해야 한다”면서 “공식적으로 투자 규모를 공개하지는 않았지만, 시장 상황에 맞춰 관련 투자를 계획대로 진행할 예정”이라고 말했다.

패키징이란 반도체가 전기 신호에 맞춰 작동할 수 있도록 기판에 부착하고, 하나의 세트로 묶어 포장하는 공정 과정을 말한다. 대중이 흔히 볼 수 있는 반도체는 파운드리에서 만든 웨이퍼는 패키징 과정을 거친 최종 형태다. 결국 파운드리와 패키징은 불가분의 관계라 볼 수 있다.

파운드리 사업에 패키징의 중요성이 더욱 커진 이유는 고성능 반도체 수요가 증가하고 있기 때문이다. 반도체 구조가 복잡하면 기판에 부착하기도 까다로워지는데, 그만큼 더 높은 기술력을 요구하는 패키징 기술을 적용해야 한다. 여기에 패키징 공정을 얼마나 효과적으로 하는지에 따라 반도체 성능이 달라지기도 한다. 그만큼 파운드리에게는 패키징 공정이 반도체 제조 역량을 좌우하는 하나의 변수로 작용하는 셈이다.

삼성전자가 패키징 사업을 강화하는 이유도 파운드리 경쟁력을 키우기 위함이다. 삼성전자는 올해 2분기 실적발표에서 파운드리 경쟁력을 높이고, 신규 고객사를 확대해 초과 성장을 추진하겠다는 포부를 전했다. 그 일환으로 삼성전자는 3나노 초미세 공정 양산을 시작했고, 더불어 패키징 기술 개발에도 팔을 걷어 붙였다.

대표적으로 삼성전자는 I-큐브, H-큐브 등 자사에서 강점을 가지고 있는 고대역폭메모리(HBM)와 복수의 처리장치를 패키징하는 기술을 개발하고 있다. 테스트 앤 패키지(TP) 센터도 기존 패키지개발(TSP) 총괄 부서에서 글로벌 제조⋅인프라 총괄로 이관했다. 이를 통해 삼성전자는 패키징 관련 인프라를 구축해 나갈 것으로 보인다.

여기에 삼성전자는 지난 6월 중순 경계현 삼성전자 사장 직속 조직의 어드밴스드 패키징사업화 태스크포스(이하 패키징 TF)를 구성했다. 삼성전자 측이 공식적으로 공개한 구체적인 사항은 없으나, 해당 TF팀은 고급 후공정 기술 고도화와 고객사 협력 방안 등을 논의하기 위해 구성된 조직인 것으로 알려졌다.

삼성전자 관계자는 패키징 TF와 관련해서는 “현재 패키징 TF 운영 상황과 관련해 구체적인 사항은 확인하기 어렵다”고 말했다.

삼성전자 외에도 TSMC, 인텔 등 주요 반도체 생산업체는 패키징 부문에 대한 투자를 지속하고 있다. TSMC는 지난 해 말 대만 남부에 패키징 공장을 건설하기로 결정했다. TSMC는 해당 공장을 통해 고성능 반도체 패키징 수요를 충족하겠다고 밝혔다.

TSMC는 일본과의 패키징 기술 접점도 늘리고 있다. 일본은 패키징 부문에서 높은 기술력을 가진 국가 중 하나다. TSMC는 일본 이바라키현 일본 산업기술종합연구소에 370억엔(약 3615억원)을 들여 패키징 연구개발 센터를 설립할 예정이다. 해당 센터 건설에 일본 경제산업성도 190억엔(약 1856억원)을 지원하기로 했다.

인텔도 패키징 부문 투자를 늘리고 있다. 인텔은 뉴멕시코에 위치한 후공정 공장에 35억달러(약4조3000억원)를 투자해 공정 라인을 증설한다. 해당 공장은 고성능 반도체 패키징을 중점적으로 하며, 이 라인을 거쳐 만들어진 칩은 인공지능(AI) 등 첨단 분야에 활용될 예정이다. 이외에도 인텔은 말레이시아와 이탈리아에 각각 70억달러(약 8조6000억원), 80억유로(약 10조7000억원) 규모의 반도체 패키징 공상을 건설한다.

시장조사업체 욜디벨롭먼트가 5월 공개한 자료에 따르면 패키징 설비 투자에 가장 많은 투자를 단행한 기업은 인텔과 TSMC로, 전체 투자 비용 중 각각 32%, 27%의 비중을 차지했다. 삼성전자는 11%로 전체 기업 중 네 번째로 많은 패키징 부문 투자를 집행했다.

한 반도체 업계 관계자는 “반도체 성능을 높이기 위해 무작정 트랜지스터 크기를 줄이려는 노력보다 패키징 기술도 함께 개발하는 것이 합리적인 솔루션”이라며 “TSMC, 삼성전자 등 파운드리 기업도 이를 인지하고 패키징 기술에 투자해 경쟁력을 높이려고 하고 있다”고 설명했다.

글. 바이라인네트워크
<배유미 기자>youme@byline.network