美 수출 통제에 중국, 패키징 기술로 우회 돌파
미국의 첨단 반도체 장비 및 소재에 대한 수출 규제가 강화되자, 중국이 반도체 패키징 분야로 투자를 집중하며 강력한 기술력을 확보했다는 분석이 나왔다. 다만 고대역폭메모리(HBM)를 포함한 고난도 첨단 패키징 영역에서는 삼성전자와 SK하이닉스 등 한국 기업이 여전히 기술적 우위를 점하고 있는 것으로 평가된다. 한편, 패키징 공정에 쓰이는 핵심 소재의 높은 해외 의존도는 향후 해결해야 할 주요 과제로 지목되었다.
윤창민 인하대 고분자공학과 교수는 29일 부산 벡스코에서 개최된 한국공업화학회 2026년도 추계학술대회에서 중국의 기술 수준에 대해 언급했다. 삼성전자에서 패키징 기술과 소재 개발을 담당했던 윤 교수는 "중국의 패키징 기술력이 매우 높다"고 진단하며, "미세 공정에 필수적인 극자외선(EUV) 노광장비 등의 중국 유입이 차단되면서 중국이 패키징 기술에 막대한 자본을 투입하게 된 결과"라고 설명했다.
반도체 패키징은 웨이퍼로 제작된 칩을 외부 환경으로부터 보호하고 회로를 연결하는 핵심 공정이다. 최근 반도체 소자의 미세화가 기술적 한계에 부딪히면서, 여러 개의 칩을 하나로 결합해 성능을 극대화하는 첨단 패키징 기술이 인공지능(AI) 반도체의 승부처로 급부상했다. 중국은 범용 패키징 시장에서 기술력을 쌓으며 영향력을 넓히고 있는데, 윤 교수는 대만의 ASE와 미국의 앰코테크놀로지에 이어 중국의 JCET가 세계적인 패키징 기업으로 도약한 점을 그 근거로 제시했다.
HBM 소재 제어 기술이 한국의 핵심 경쟁력
첨단 패키징 분야에서는 한국과 중국 사이의 기술적 간극이 여전히 뚜렷하다는 분석이다. 특히 여러 개의 D램을 수직으로 적층하는 HBM 기술의 경우, 칩 사이에 투입되는 다양한 소재의 물성을 정밀하게 관리하는 것이 필수적이다. 소재별로 열에 의한 팽창률이 다를 경우 제품이 휘거나 파손되는 결함이 발생할 수 있기 때문이다. 윤 교수는 "패키징은 단순히 칩을 연결하는 것을 넘어, 칩 사이의 소재들을 하나로 통합하는 기술력이 성패를 가른다"고 강조했다.
이어 윤 교수는 "중국 기업들이 범용 패키징에서는 높은 수준을 보여주고 있으나, 삼성전자나 SK하이닉스의 고도화된 칩을 패키징하는 영역은 아직 충분한 경험이 부족하다"고 평가했다. 즉, HBM과 같은 고난도 첨단 패키징 분야는 중국에게 여전히 미지의 영역이라는 것이다. 한국이 이러한 경쟁력을 유지하기 위해서는 소재 기술 강화가 필수적이다. 윤 교수는 일본 기업들이 독점하고 있는 패키징 소재 시장을 언급하며, 국내 기업들이 소재 개발과 더불어 실제 제조 공정에서 성능을 검증할 수 있는 평가 인프라를 구축해야 한다고 제언했다.
동진쎄미켐, 일본 독점 패키징 소재 시장 공략
EUV 포토레지스트(PR) 국산화에 성공한 동진쎄미켐도 첨단 패키징 소재 시장 진출을 본격화한다. 김현진 동진쎄미켐 상무는 29일, 현재 고객사에 납품 중인 EUV용 PR 기술이 일본 선진 기업들과의 격차를 상당 부분 좁혀 거의 대등한 수준에 도달했다고 밝혔다. 또한 차세대 하이-NA(High-NA) EUV 노광장비에 대응할 수 있는 차세대 PR 개발 작업도 병행하고 있다고 설명했다.
반면 국내 기업들의 글로벌 패키징 시장 점유율은 아직 10% 미만으로 평가되어, 빠른 추격이 필요한 상황이다. 정학기 동진쎄미켐 연구위원은 국내 기업들이 중점적으로 개발 중인 소재로 재배선층(RDL) 형성에 쓰이는 감광성 절연 소재(PID)와 패키징 기판용 빌드업 필름을 꼽았다. PID는 칩의 미세 배선을 형성할 때 사용되는 절연제이며, 빌드업 필름은 기판 내 배선층 사이를 절연한다. 정 연구위원은 빌드업 필름 시장의 95% 이상을 일본 한 기업이 독점하고 있어 향후 공급 부족이 예상된다고 언급하며, 동진쎄미켐이 언더필 등 개발 범위를 확장 중이라고 덧붙였다.
현재 첨단 패키징 소재의 상용 공급 실적은 없으나, 동진쎄미켐은 고객사와 긴밀한 평가를 진행 중이다. HBM 기술 발전에 따라 기존 일본 기업들도 새로운 성능의 소재를 개발해야 하는 과제에 직면한 만큼, 후발 주자인 국내 기업들에게도 새로운 기회의 창이 열려 있다는 분석이다.