반도체 미세화 공정의 한계로 점차 중요성이 높아지고 있는 최첨단 패키징 시장이 오는 2027년까지 연평균 두 자릿수의 성장세를 나타낼 것으로 보인다. 특히 초고밀도 팬아웃과 HBM, 3차원 적층 기술 등이 패키징 시장의 성장을 이끌어낼 전망이다.

3일 시장조사업체 욜디벨롭먼트는 최첨단 반도체 패키징 시장이 2021년 27.4억 달러에서 오는 2027년 78.7억 달러로 연평균 19%씩 성장할 것이라고 내다봤다.

반도체 패키징은 가공을 마친 웨이퍼를 칩 형태로 자르고 포장하는 후공정 작업이다. 현재 반도체 업계는 회로 선폭이 10나노미터 아래까지 접어들면서 반도체 성능이 2년마다 2배씩 증가한다는 '무어의 법칙'을 지속하기가 점점 더 어려워지는 실정이다. 때문에 전공정을 대신해 반도체 성능과 효율성을 높여줄 수 있는 첨단 패키징 기술에 대한 수요가 증가하고 있다.

욜디벨롭먼트는 "고성능 컴퓨팅과 ADAS(첨단운전자보조시스템) 등이 최첨단 패키징의 성장과 다양한 기술 개발 수요를 이끌어내고 있다"며 "주요 반도체 업체들도 무어의 법칙의 한계를 돌파하기 위해 패키징 설비에 활발히 투자하는 중"이라고 설명했다.

기술 별로는 초고밀도 팬아웃(UHD FO)이 오는 2027년 18.8억 달러로 가장 큰 시장 규모를 형성할 것으로 분석된다. 팬아웃 패키징은 입출력(I/O) 단자 배선을 칩(다이) 외부로 빼 활용 가능한 면적을 넓히는 기술이다. 반도체와 메인기판 사이 배선 길이를 줄여 반도체의 전기적 성능과 열효율을 높일 수 있다는 장점이 있다. 특히 UHD FO는 기존 팬아웃과 고밀도 팬아웃(FD FO) 대비 반도체 두께를 더 얇게 구현할 수 있어 수요가 많다.

HBM(High Bandwidth Memory)은 2021년 4.35억 달러에서 2027년 16.3억 달러로 연평균 25%의 급격한 성장세를 나타낼 전망이다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램 대비 데이터 처리 속도를 높이는 기술이다. 3차원 적층 기술도 2021년 4.45억 달러에서 2027년 13억 달러로 연평균 19%의 성장이 예상된다.

욜디벨롭먼트는 "UHD FO, HBM, 3차원 적층, 실리콘 인터포저 등의 기술이 오는 2027년 전체 최첨단 패키징 시장에서 차지하는 비중이 50%를 넘어설 것"이라며 "최첨단 패키징 기술이 반도체 공급망에 파란을 일으키고 있다"고 밝혔다.

이에 전세계의 주요 IDM 업체 및 OSAT 업체도 최첨단 패키징 기술 구현을 위한 투자를 활발히 진행하고 있다. 지난해 기준 전세계 주요 반도체 업체의 총 패키징 설비 투자액은 119억 달러에 이른다. 투자액에서 1위를 차지한 인텔은 패키징 투자에 총 35억 달러를 투자한 것으로 집계됐다. TSMC의 투자 규모는 30.5억 달러 수준이다. 전세계 선두 OSAT 업체인 ASE와 삼성전자는 각각 20억 달러, 15억 달러의 투자로 그 뒤를 이었다.