AI반도체 등 고성능 반도체 성능 향상의 열쇠로 첨단 패키징 기술이 주목받는 가운데 정부가 300㎜ 반도체 첨단 패키징 인프라 구축에 나선다. 올해부터 2029년까지 5년 동안 총 495억원을 투입해 반도체 첨단 패키징 R&D 지원과 실증에 필요한 시설과 장비, 공정기술을 확보하겠다는 계획이다. 이를 기반으로 HBM(고대역메모리)에 필수적인 기술이자 차세대 반도체 경쟁력을 좌우하는 후공정인 첨단 패키징 분야를 집중 육성하겠다는 것이다.
과학기술정보통신부는 나노·소재기술개발사업의 일환으로 '반도체 첨단 패키징 인프라 구축 지원'을 추진한다.
반도체 첨단 패키징은 AI 반도체, 고성능 컴퓨팅, 스마트폰용 프로세서 등에 필수적인 기술로, 생성형 AI와 온디바이스 AI 확산으로 관련 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 패키징은 웨이퍼로 만든 반도체 칩을 포장하는 후공정 기술로, CPU, 기판 등 다른 부품과 상호 동작하도록 만드는 것을 뜻한다.
기존에는 노광, 에칭, 식각 등의 전공정 과정에서 초미세회로를 만드는 미세화 기술이 반도체 성능을 높이는 핵심이었지만, 미세화 기술이 한계에 직면하면서 패키징 같은 후공정 기술이 주목받기 시작했다.
대표적으로 고성능 컴퓨터에 들어가는 HBM이 첨단 패키징을 통해 개발된 기술로, 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 올려 일반 D램보다 데이터 처리 속도를 크게 높인다.
지금까지 우리나라는 메모리 패키징 기술에 머물다 보니 첨단 패키징에 필요한 기술과 인력 , 시장 등 생태계 전반이 취약한 실정이다. 특히 300㎜ 웨이퍼 기반 첨단 패키징 R&D 라인이 없다 보니 기업과 출연연, 대학 등이 보유한 기술이 첨단 패키징 상용화로 이어지지 못하고, 주요 소재·부품·장비는 대부분 해외에 의존해 왔다. 이와 달리 미국, 유럽, 대만, 싱가포르 등은 300㎜ 웨이퍼 기반 첨단 패키징 인프라를 구축하며 대규모 투자를 하고 있다.
과기정통부는 올해부터 2026년 12월까지 1단계, 2027년부터 2029년 12월까지 2단계로 각각 나눠 총 495억원을 투입해 300㎜ 웨이퍼 기반 반도체 첨단 패키징 R&D 라인을 구축할 계획이다. 1단계에는 300㎜ 웨이퍼 기반 RDL(패키징에 필수적인 재배선) 제조를 위한 반도체 첨단 패키징 장비와 공정을 구축한다. 이를 위해 삼성전자, SK 하이닉스 등 국내 반도체 기업뿐 아니라 해외 반도체 기업에서 관련 장비를 들여오는 방안도 구상하고 있다.
2단계에서는 300㎜ 웨이퍼 기반 첨단 패키징 공공 파운드리 구축을 통해 국내 팹리스, OSAT(반도체 후공정 전문업체), 소재·부품·장비 기업과 출연연, 대학 등에 개방형 R&D 서비스를 제공한다. 또한 차세대 첨단 패키징의 핵심 기술로 미국, 대만 등이 치열하게 경쟁하는 칩렛 집적기술, 웨이퍼 레벨 패키징 기술 등을 확보하는 것이 목표다.
반도체 업계 한 관계자는 "우리나라는 메모리에 치중하다 보니 서로 다른 반도체를 연결해 저전력·고성능 반도체를 칩을 구현하는 첨단 패키징 역량은 선진국에 비해 한참 뒤처져 있다"며 "300㎜ 반도체 첨단 패키징 인프라는 개방형 R&D 플랫폼 역할을 해 관련 기술 격차 해소와 차세대 핵심기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
과기정통부는 첨단 패키징 분야 육성을 위해 올해부터 2029년까지 495억원을 투입해 300㎜ 웨이퍼 기반 반도체 첨단 패키징 인프라 구축을 추진한다. 사진은 반도체 팹의 실험실 모습.
