로직 칩과 고대역폭 메모리가 결합된 반도체 패키징 모습. [사진=삼성전자]
로직 칩과 고대역폭 메모리가 결합된 반도체 패키징 모습. [사진=삼성전자]

[테크월드뉴스=노태민 기자] 삼성전자가 3나노미터(nm) 반도체 양산으로 글로벌 반도체 시장을 선도하는 입지를 구축했다. 관련 업계에서는 수율 등을 지적하며 숫자 경쟁에 불과하다고 평가했다. 

고성능 반도체 수요 증가로 반도체 업계의 미세공정 경쟁이 치열하다. 최근 삼성전자가 3nm 공정 양산에 돌입하면서 TSMC, 인텔 등도 3nm 시장 진출을 예고했다. 다만 업계에서는 미세공정 경쟁이 양자 터널링 등 기술적 문제로 한계에 도달했다고 분석했다.

전공정의 한계를 극복하기 위해서는 후공정인 반도체 외주조립·테스트(Outsourced Semiconductor Assembly and Test, OSAT)의 성능 개선이 필요하다는 주장이다. 특히 패키징 기술의 중요성이 높아질 것을 전망했다. 

OSAT은 가공이 끝난 웨이퍼의 패키징과 테스트를 처리하는 후공정 사업을 일컫는다. 반도체 선폭을 미세화하는 전공정 기술이 한계에 다다르면서 반도체 성능 개선을 위한 대안으로 자리 잡고 있다.

국내 파운드리 시장이 삼성전자 등의 투자 확대로 빠르게 성장하는 반면 OSAT의 더딘 성장으로 글로벌 시장에서 경쟁력 입지를 확보하지 못하고 있다. 

TSMC가 중심이 된 대만 OSAT 시장 규모는 2021년 기준으로 매출 27조 380억 원이다. 국내 OSAT 시장에 비해 8.6배 크다. TSMC는 턴키 방식으로 반도체를 제조하기도 하지만, 반도체 효율화를 위해 많은 물량을 대만 현지 OSAT 기업에 맡기고 있다. 

국내에서는 뒤늦게 OSAT 육성에 나서고 있지만 글로벌 시장에서 입지확보에는 어려움을 겪고 있다. 글로벌 OSAT 시장 상위에 10개사에 이름을 올린 한국 기업은 없다. 상위 25개 OSAT 기업 총매출에서 차지하는 비중도 6%에 불과하다.

반도체 업계에서도 OSAT 성장을 예측했다. 특히 반도체 공정의 미세화 한계로 패키징 기술의 개선으로 반도체 성능향상에 나서야 한다는 주장이다.

삼성전자 관계자는 “반도체가 미세화될수록 어드밴스드 패키징의 중요성이 올라갈 수밖에 없다”며 “패키징 기술만으로 반도체 성능 향상이 가능하고, 고객사들이 원하는 패키징 난이도가 올라가고 있어 고부가가치 산업이 됐다”고 말했다.

한편 대표적인 국내 OSAT 기업으로는 SFA반도체, 두산테스나, 하나마이크론, 네패스 등이 있다. 네패스는 테스트부터 패키징까지 후공정의 모든 과정을 턴키로 제공하고 있다. 2020년 2월에는 어드밴스드 패키징 분야 강화를 위해 네패스라웨를 물적 분할했다. 네패스는 팬아웃웨이퍼레벨패키징(FO-WLP)과 팬아웃패널레벨패키징(FO-PLP) 등의 어드밴스드 패키징 기술을 상용화해 다양한 고객사를 확보했다.

두산테스나 공장 내부 전경. [사진=두산테스나]
두산테스나 공장 내부 전경. [사진=두산테스나]

두산테스나는 최근까지 웨이퍼 테스트와 패키지 테스트 사업만 진행했지만 턴키 방식을 통한 효율화를 위해 패키징 산업 진출을 준비하고 있다. 박정원 두산 회장은 6월 15일 두산테스나 사업장을 방문해 OSAT에 5년 내 1조 원을 투자해 글로벌 OSAT TOP5 안에 들겠다는 포부를 밝히기도 했다. 두산테스나는 웨이퍼 테스트 후 공정인 웨이퍼 연삭, 연마 공정 등에 강점을 가진 엔지온의 인수도 검토하고 있는 것으로 알려져 있다.

OSAT 업계 관계자는 “반도체 미세화만으로 성능 개선이 힘든 이 상황에 OSAT 산업 육성이 꼭 필요하다”며 “정부와 파운드리 기업의 OSAT 기업 지원과 OSAT 인력 양성이 시급하다”고 밝혔다.

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대표적인 OSAT 기업인 두산테스나는 웨이퍼 테스트와 패키지 테스트 효율성 증진을 위해 패키징 사업을 준비하고 있습니다. 두산 테스나가 어떠한 산업을 영위하고 있는지 Tech 한주로 확인해 보시기 바랍니다.