반도체 업계가 차세대 패키지 솔루션으로 낙점한 글래스 코어 기판 제조에 CMP(화학기계적연마) 공정 도입이 검토되고 있다. CMP는 반도체 팹 공정에서 웨이퍼 표면을 평탄화 하기 위해 고안한 기술로 그동안 후공정단에서 사용된 바는 없다. 반도체 업계가 이르면 2025년 이후부터 글래스 코어 기판을 양산할 예정이어서 CMP 장비⋅소재 수요도 늘어날 것으로 예상된다.
솔브레인이 희가스 전문업체 에프알디에 투자한 지분은 총 13.22%인 것으로 확인됐다(KIPOST 2023년 11월 3일자 참조). 에프알디는 제논⋅크립톤 등 반도체 식각공정에 사용하는 희가스 공급사로, OLED용 중수소(D₂O, 산화듀테륨) 관련 사업도 영위하고 있다.솔브레인이 최근 자회사를 통해 OLED 재료 사업을 강화하고 있다는 점에서 중수소 수급 안정화 역시 투자 목적으로 풀이된다.
최근 노후화된 디스플레이 패널 생산라인을 반도체 후공정 공장으로 전환하는 사례가 늘고 있다. 반도체와 달리 디스플레이는 중고 장비 시장이 활성화 되어 있지 않은데, 이를 반도체 후공정 생산라인으로 변경해 기존 설비들을 재활용할 수 있다. 신규 투자 비용을 절감하면서 신사업 진출도 도모할 수 있다는 점에서 구(舊)세대 디스플레이 라인의 활용 방안으로 부각되고 있다.
글래스 코어 기판 양산을 추진 중인 SKC앱솔릭스가 메탈라이제이션 공정까지는 국내에서 진행하는 것으로 파악됐다. 글래스 코어 기판 생산은 비아홀을 뚫고, 여기에 구리를 채우는 TGV(글래스관통전극) 공정이 핵심인데 이 가운데 절반 정도를 국내에서 처리하는 것이다.
파운드리 업계에서 일본 래피더스(Rapidus)는 논쟁거리다. 40nm(나노미터)가 최선단 공정일 정도로 팹 투자가 뒤처진 일본에서 단숨에 2nm 양산을 목표로 제시했기 때문이다. 그들 목표대로 2027년 2nm 반도체 양산에 성공한다면 삼성전자는 인텔에 이어 다시금 새로운 경쟁자와 맞닥뜨리게 된다. EUV(극자외선) 기술 등장과 함께 경쟁사가 자연 도태되던 시기가 끝나고, 파운드리 업계는 다시 ‘군웅할거'의 시대로 접어들고 있다.
SKC앱솔릭스가 미국 조지아주 코빙턴에 짓고 있는 글래스 코어 기판 생산라인이 유리 원장 크기 515㎜ X 510㎜ 공정으로 구축된 것으로 파악됐다. 원장이 커질수록 반도체 패키지 기판을 만들 때 면취 효율은 높아지지만 제조 과정에서 원장을 핸들링하기가 더 어렵다. 515㎜ X 510㎜ 원장은 기존 패키지 기판 생산 인프라를 최대한 활용하면서 면취 효율을 높일 수 있는 지점을 택한 것으로 풀이된다.
AI(인공지능) 반도체 시장 성장이 메모리 반도체의 수주형 사업화를 가속시키고 있다. AI 연산장치와 메모리 간 물리적 거리를 좁히고 대역폭을 넓혀 빠르게 데이터를 주고 받는 특성이 강조되면서 기존 공급자 중심의 사업에서 벗어나는 것이다. HBM(고대역메모리)이 촉발한 이 같은 흐름은 LLW(저지연와이드 I/O) D램으로 이어지며 서버에서 단말기 시장까지 확산할 전망이다.
엔비디아가 ‘GTC2024’에서 공개한 새로운 GPU(그래픽처리장치) ‘B200’은 이전 세대를 압도하는 성능 외에 제조 방식 측면에서 큰 변곡점을 만들었다. 엔비디아 제품으로는 처음 칩렛 구조를 도입함으로써 더 이상 다이 사이즈를 늘리지 않고도 전체 시스템 성능을 높일 수 있게 됐다. 여기에 각 칩렛을 연결하는 기술 중 ‘가성비’ 공정으로 꼽히는 TSMC의 ‘CoWoS-L’에도 관심이 집중됐다.
인텔이 차세대 패키지 솔루션으로 낙점한 글래스 코어 기판 양산을 위해 비아홀 도금 기술이 업그레이드 되어야 할 것으로 전망된다. 현재의 CCL(동박적층판) 기판 대비 종횡비가 높은 홀을 구리로 채워야 하는데 현재 기술로는 쉽지 않다.
SK하이닉스가 중국 우시 공장에서 생산하는 D램 세대 전환을 놓고 웨이퍼를 항공 이송하는 방안을 최종 선택했다. 당초 ArF-i(불화아르곤 이머전) 노광을 여러번 반복해 EUV(극자외선) 급의 패턴을 구현하는 방안도 고려됐으나 효율성 측면에서 우시와 경기도 이천 공장을 오가는 게 낫다고 판단한 것으로 보인다. 다만 항공 이송 방법도 향후 EUV 레이어 수가 늘어날수록 효율성이 떨어지는 탓에 우시 공장 문제는 당분간 SK하이닉스의 고민거리로 남을 전망이다.
지난해 3분기 매출이 1억원 남짓에 그치며 ‘실적 쇼크'를 일으켰던 파두가 4분기에도 기대에 못미치는 실적을 공개했다. 최근 AI(인공지능) 향 수요 덕에 GPU(그래픽처리장치)와 D램 관련 수요가 증가하고 있지만, 낸드플래시까지는 온기가 미치지 못하고 있다.
국내 NPE(특허관리전문업체) 아이디어허브가 미국 자회사를 통해 애플을 상대로 반도체 관련 특허 소송을 제기했다. 국내 기업이 해외 NPE의 먹잇감이 되는 사례는 흔하지만, 국내 NPE가 해외 기업에 특허 소송 제기하는 건 이례적이다.
반도체⋅디스플레이용 CCSS(중앙화학약품공급장치) 공급사 씨앤지하이테크가 첨단기기용 기판 사업으로 확장하고 있다. 표면처리 기술을 기반으로 ▲글래스 기판 ▲저유전율 FCCL(연성동박적층판) ▲세라믹 기판 개발을 완료했다.
메모리 업계가 차세대 D램 구조로 상정하는 3D D램 양산을 위해 기존 대비 더 두꺼운 ArF(불화아르곤) PR(포토레지스트, 감광재) 개발이 선행되어야 할 것으로 보인다. 3D D램은 3D 낸드플래시와 마찬가지로 셀이 수직방향으로 적층된 구조로, 단수가 높아질수록 계단식으로 셀을 깊이 깎아내야 하기 때문이다.삼성전자는 지난 2013년 3D 낸드플래시 양산 과정에서 동진쎄미켐을 두꺼운(Thick) KrF(불화크립톤) PR 공급사로 선정했으며, 현재까지 이 회사에서만 관련 재료를 공급받고 있다.
D램 공정 미세화가 한계가 뚜렷해지면서 낸드플래시 처럼 셀을 수직으로 세우는 시점이 앞당겨지고 있다. 지금까지는 EUV(극자외선) 노광 도입을 통해 미세화 허들을 넘어왔지만 이 역시 10나노급 6세대(D1c)에 이르러 더 이상 진전이 어려울 것으로 전망된다.정부 지원을 등에 엎고 D램 시장 진입을 추진하고 있는 CXMT(창신메모리)가 10나노급 D램 여러 단계를 뛰어 넘고 3D D램으로 직행할 가능성도 점쳐진다.
애플의 최신 스마트폰인 ‘아이폰15’ 시리즈는 ▲3nm(나노미터) 공정 적용 ▲페리스코프 카메라 탑재 ▲티타늄 바디 등 하드웨어 측면에서 여러 이정표를 만들었다. 비록 사용자 사이에서 큰 주목을 받지는 않았지만 비디오 스트리밍 기술 차원에서의 큰 전환도 있었다. 애플 아이폰 최초로 ‘AV1’ 디코더를 지원하는 스마트폰이 아이폰15다.
SK하이닉스가 10나노급 6세대 D램(D1c) 개발 펫네임을 ‘스피카(Spica)’로 정했다. 스피카는 10나노급에서는 마지막으로 양산될 세대로 전망되며, 최근 초기 양산을 시작한 5세대(D1b) 대비 EUV(극자외선) 레이어 수도 늘어날 것으로 예상된다.
SK하이닉스가 올해 최소 6대 이상의 EUV(극자외선) 노광장비를 도입한다. 최선단 D램인 10나노급 5세대(D1b, 루시)들어 EUV 적용 레이어가 늘면서 관련 공정 수요가 증가할 것으로 예상된다. SK하이닉스는 지난해 설비투자 규모를 크게 줄이면서 EUV 도입 목표를 절반 이하로 크게 축소한 바 있다.
근래 IT 업계 화두는 단연 ‘온디바이스AI’다. 대규모 클라우드 서버와의 통신을 통해 제공되던 AI(인공지능) 서비스를 스마트폰⋅노트북PC 등 엣지 자원으로만 구현하는 게 온디바이스AI다.진정한 온디바이스AI 구현을 위해서는 기존 NPU(신경망처리장치) 수준을 뛰어 넘는 하드웨어 뿐만 아니라 적은 수의 파라미터(매개변수)로 구동되는 LLM(거대언어모델) 출현도 뒤따라야 한다.
그동안 반도체 패키지용 접합 기술로 활용되어 온 LAB(Laser Assisted Bonding)가 디스플레이 솔루션으로 부각되고 있다. 마이크로 LED가 차세대 디스플레이용 소자로 각광 받으면서 전사공정용 접합기술로 LAB가 거론되는 것이다. LAB는 기존 컨벡션 리플로(Convection Reflow⋅대류열에 의한 납땜) 기술 대비 설비비가 비싸지만 인터포저 패키지 수율을 제고할 수 있다.