AI 반도체 수요 급증으로 고대역폭메모리(HBM) 시장이 폭발적 성장을 보이면서 그동안 상대적으로 주목받지 못했던 반도체 부품 산업이 새로운 전환점을 맞고 있다. 하지만 HBM 분야에서 세계를 선도하는 한국과 달리, 관련 부품 경쟁력은 일본·대만 기업에 뒤처진 상황이어서 업계의 위기감이 커지고 있다.

후공정 부품, HBM으로 ‘게임 체인저’ 부상

반도체 산업에서 부품은 그동안 소재나 장비에 비해 상대적으로 저평가받아왔다. 주로 웨이퍼를 자르고 테스트해 패키징하는 후공정에 사용되면서, 웨이퍼 제작 등 전공정 대비 기술적 난이도가 낮다고 여겨졌기 때문이다.

하지만 HBM의 등장으로 판도가 완전히 바뀌었다. HBM은 제조 공정 특성상 후공정에서도 전공정 못지않은 높은 기술력을 요구한다.

업계 관계자는 “HBM은 패키징 등 후공정 역시 상당한 기술력을 갖춰야 높은 수율을 기대할 수 있다”며 “따라서 HBM에 사용되는 부품 역시 높은 수준의 기술력이 필수가 됐다”고 설명했다.

패키지 기판·인터포저, HBM 핵심 부품으로 급부상

HBM과 함께 중요성이 확대된 반도체 부품은 크게 패키지 기판과 인터포저 두 가지다.

인터포저는 여러 칩을 하나로 묶을 때 사용되는 부품으로, 삼성전자·TSMC 등 파운드리 기업이 직접 생산한다. 반도체 칩 설계에 따라 맞춤형 제작이 필요해 파운드리가 직접 제작하는 것이 효율적이기 때문이다.

반면 패키지 기판은 반도체 칩과 시스템 보드를 연결하는 핵심 부품으로, 제조 설비가 파운드리 설비와 완전히 달라 전문 기업이 별도로 경쟁력을 키우는 구조다.

업계는 “HBM 등 고부가가치 메모리용 패키지 기판은 높은 기술력 없이는 반도체 최종 수율을 담보하기 어려워 경쟁력 있는 협력사 확보가 매우 중요해졌다”고 강조했다.

한국 vs 해외, 기술 격차 현실적 과제

문제는 한국 기업들의 경쟁력이다. 국내에서 패키지 기판을 생산하는 LG이노텍, 심텍, 대덕전자 등은 대만 유니마이크론, 일본 이비덴·신코전기공업 등 해외 선도기업 대비 기술력에서 뒤처진 상황이다.

반도체 부품 업계 관계자는 “해외 기업들은 과거 PCB 기판 시절부터 지속적으로 투자해온 반면, 한국은 진입이 다소 늦었다”며 “반도체 소재·부품·장비 지원이 확대될 때도 전공정 위주로 이뤄져 이 부분 경쟁력이 뒤떨어지는 것이 현실”이라고 지적했다.

리드 프레임(직접회로에서 외부로 신호를 전달하는 금속 구조)이나 본딩 와이어(반도체 칩과 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 부품) 등은 첨단 공정에 미치는 영향이 크지 않아 차별화 요소가 작다는 점도 한계로 작용하고 있다.

정부 지원 확대·유리기판으로 반전 모색

그나마 희망적인 것은 정부가 최근 반도체 산업 지원 방안에서 부품 분야 보조금 확대와 금융 지원을 포함시켰다는 점이다.

특히 차세대 반도체 부품으로 주목받는 유리기판 분야에서는 기대감이 크다. 유리기판은 기존 패키지 기판 소재를 유리로 교체한 것으로, 더 우수한 성능을 구현할 수 있는 핵심 부품이다.

현재 삼성전기, SKC, LG이노텍 등 국내 기업과 인텔 등이 시장 선점을 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 아직 가격이 높고 양산이 시작 단계지만, 향후 반도체 부품 시장 판도를 바꿀 수 있는 게임 체인저로 평가받는다.

업계 관계자는 “한국이 HBM 시장을 이끌고 있는 만큼 반도체 부품도 함께 성장할 수 있는 좋은 환경이 마련돼 있다”며 “지금은 세계 최고 수준이 아니지만 향후 이런 평가를 뒤집을 수 있을 것이며, 특히 유리기판의 역할이 중요할 것”이라고 전망했다.

HBM 열풍이 반도체 부품 산업의 새로운 기회를 열어주고 있지만, 한국 기업들이 이를 도약의 발판으로 삼을지, 아니면 기술 격차로 인해 도태될지는 앞으로의 투자와 기술 개발에 달려 있다는 평가다.

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