레조낙, 실리콘밸리에 PSC 건설 … AGC는 유리 소재 수요 공략

일본 반도체 소재 메이저들이 후공정 진출에 속도를 내고 있다.
반도체는 전공정에서 미세가공의 물리적 한계에 근접함에 따라 지속적인 고기능·다기능화를 위한 후공정의 중요성이 확대되고 있다.
레조낙(Resonac)은 최근 미국 실리콘밸리에 반도체 후공정 연구개발(R&D)을 담당할 패키징 솔루션 센터(PSC) 건설을 결정한 것으로 알려졌다. 2025년부터 운영을 개시하고 현지에서 차세대 패키징 개발 및 인재 육성 등을 추진할 예정이다.
또 첨단 반도체 컨소시엄 Texas Institute for Electronics(TIE)에 일본기업 최초로 참여해 생성형 AI(인공지능) 등 최첨단 패키징 설계를 선도하는 미국에서 기반을 조성하고 글로벌 후공정 소재 시장을 선도하는 계획을 세우고 있다.
레조낙은 이미 글로벌 반도체 후공정 메이저로 반도체 패키징 기판 소재, 감광성 필름, 다이 어태치 필름 등 다양한 분야에서 점유율 1위를 달리고 있으며 전공정 시장에서도 세리아(Ceria)계 CMP(화학적 기계연마) 슬러리 분야의 최대 메이저로 평가되고 있다.
앞으로 AI 반도체 시장이 2027년까지 연평균 22%, 생성형 AI 시장은 2030년까지 36% 성장할 것으로 예상되는 가운데 레조낙은 최첨단 패키징 기술을 선도하는 팹리스들이 모인 실리콘밸리의 이점을 활용하기 위해 오픈 이노베이션을 통해 최신 컨셉트와 트렌드 등을 파악하고 신소재 개발에 반영할 계획이다.
레조낙은 TIE에 인텔(Intel), 마이크론(Micron), AMD, AMAT 등 미국 반도체 메이저 등과 같은 전략 파트너 참여를 결정했다.
TEI는 2024년 후반부터 2.xD 및 3D 패키징 테스트 라인을 건설히며 미국 반도체 메이저 등 참여기업들과 연구개발을 추진해 최첨단 기술을 발명할 계획이다.
AGC 역시 반도체 후공정 사업에서 차세대 패키징 기판용 비 에폭시(Epoxy)계 빌드업 필름과 유리코어 소재 채용을 확대할 방침이다.
AGC는 하이엔드용 인쇄회로기판(PCB) 소재 메이저로 저전송손실 PPE(Polyphenylene Ether)계 기판과 PTFE(Polytetrafluoroethylene)계 기판을 생산하고 있으며 주로 통신 인프라, 고성능 자동차 레이더용 등 하이엔드 소재를 공급하는 가운데 고성능 포스트 PPE 기판소재를 개발해 2024년 싱가폴에서 양산할 계획이다.
앞으로는 고밀도 상호접속(HDI) PCB용 빌드업 필름 등 그동안 축적한 기술을 활용해 빌드업용 층간절연 필름 분야를 공략할 방침이다.
층간절연 필름 시장은 ABF(Ajinomoto Bulid-up Flim)가 사실상 표준을 형성하고 있으나 AGC는 에폭시계 ABF는 저유전 특성에 한계가 있다고 판단하고 비에폭시계 빌드업 필름을 하이엔드용 소재로 주목하고 있으며 2020년대 후반 사업화가 가능할 것으로 전망하고 있다.
동장적층판(CCL) 패키징 기판 소재 시장은 현재 일본기업 2곳이 시장을 장악해 진입장벽이 높으나 패키징 기판 대형화로 코어 소재에 저휨성이 요구됨에 따라 고강성 플래스틱 소재 개발에 주력하고 있다. 최근에는 열팽창이 적은 유리코어 소재를 주목하고 있다.
유리코어 소재는 플래스틱 대비 가공성이 떨어지나 고강성이면서 쉽게 휘지 않아 파인 피치 커넥터 차세대 패키징 기판을 구현할 수 있으며 인텔이 2023년 가을 유리코어 소재 채용을 발표하는 등 2020년대 후반 새로운 시장이 형성될 것으로 기대되고 있다.
미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals)은 페리클 사업에 주력하고 있다.
미쓰이케미칼은 그동안 주로 전공정에서 페리클 사업을 확대했으나 최근 로직칩, 메모리, 아날로그 디바이스, 센서 등을 패키징하는 3D 실장 기술 고도화가 요구되는 가운데 후공정 사업 진출에 속도를 내고 있다.
페리클은 반도체와 LC(Liquid Crystal) 패널 기반 노광공정에서 포토마스크에 부착된 먼지가 웨이퍼, 패널 기판에 결상되는 것을 방지하는 보호막이다.
미쓰이케미칼은 최첨단 EUV(극자외선) 노광용 페리클 사업화에 성공하고 FPD(Flat Pannel Display)용 대형 페리클 메이저 아사히카세이(Asahi Kasei)의 페리클 사업부를 인수해 Mitsui Chemicals EMS를 설립했다.
기존 미쓰이케미칼과 아사히카세이 페리클 사업부 모두 액침 불화아르곤(ArF)용을 중심으로 반도체 노광공정용 DUV(심자외선) 페리클 사업을 영위했기 때문에 Mitsui Chemicals EMS는 △EUV △DUV △신규시장 개척 등 3대 과제를 중심으로 사업을 추진할 계획이다.
EUV용 페리클은 이미 산업계 최고수준인 투과율 90% 이상을 달성한 상태로 2025년 92% 이상, 2027년 94% 이상을 달성해 페리클 자급화에 나선 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing) 등과의 격차를 벌리고 메이저 지위를 유지하는 것을 목표로 하고 있다.
패키지 내부에 실리콘(Silicon) 인터포저를 장착하는 등 난해한 패턴 제어를 요구하는 차세대 패키징은 페리클 수요가 증가할 것으로 예상되며 Mitsui Chemicals EMS는 기존 양사의 기술 시너지를 살려 고미세화 및 수요 증가를 흡수하고 2025년 본격적으로 사업을 확대할 계획이다. (윤우성 기자)