대만 TSMC가 주도하는 인공지능(AI) 반도체 첨단 패키징(CoWoS) 시장이 오는 2032년 경에는 후공정 외주 전문 기업(OSAT) 중심으로 재편될 것이라는 전망이 나왔다. 칩렛 기술 표준화와 하이브리드 본딩 대중화가 이 같은 지각변동을 이끌 핵심 동력으로 지목된다.
장진욱 하나마이크론 R&D센터 연구소장은 17일 서울 양재동 엘타워에서 열린 '테크데이, '판'이 바뀐다' 컨퍼런스에서 “현재는 첨단 패키징 비즈니스 90% 이상은 TSMC가 독점하고 있지만, 기술 표준화와 외주 확대로 OSAT 진영이 70% 이상 담당하게 될 것”이라고 전망했다. 글로벌 빅테크 기업들이 AI 반도체 공급 병목을 해결하기 위해 공급망 다변화를 추진하는 과정에서 OSAT의 역할이 커질 것이라는 분석이다.
장진욱 소장은 전공정 미세화가 비용적 한계에 직면하면서 '칩렛(Chiplet)' 디자인과 이종 집적(HI) 기술이 대안으로 정착했다고 짚었다. 단일 시스템온칩(SoC) 제조 시 수율은 62% 수준에 그치지만, 기능별로 칩을 분할해 칩렛으로 제조하면 수율을 92%까지 끌어올릴 수 있어 경제성이 높다.
특히 인텔 등이 주도하는 다이 간 연결 표준 인터페이스인 'UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)'의 고도화가 OSAT의 진입 장벽을 낮췄다. 과거에는 파운드리의 독점 플랫폼 내에서만 칩렛 연결이 가능했으나, 표준화가 정착되면서 이종 파운드리에서 생산된 칩도 전문 OSAT 공정을 통해 융합할 수 있게 됐다.
공정 측면에서는 구리-구리(Cu-Cu) 하이브리드 본딩과 글래스 기판, 패널 레벨 패키지(PLP)의 대중화가 OSAT의 기술 자립을 견인하고 있다. 난도가 높아 파운드리의 전유물로 여겨졌던 공정이 표준화를 거쳐 후공정 생태계로 이관되는 추세다.
장 소장은 “실제로 인텔이 올해 초 글로벌 OSAT 기업에 EMIB 패키징 외주를 대규모로 발주하는 등 파운드리-OSAT 간 협력 구조는 이미 가시화되고 있다”며 “첨단 패키징은 하이브리드 본딩, 글래스 기판, 패널 레벨 등 다양한 기술들이 필요에 따라 교차하고, 온디바이스와 데이터센터 AI의 균형에 맞춰 발전할 것”고 설명했다.
이형두 기자 dudu@etnews.com
