대만 TSMC, 구글과 손잡고 3D 기술 적용 반도체 만든다

“이르면 2022년 3D 기술 적용 반도체 생산”
구글, 자율주행 자동차에 3D 반도체 도입
초미세공정 다음은 ‘3D 패키징 기술’ 전쟁

▲대만 신주에 있는 TSMC 본사 외벽에 로고가 붙어있다. 니혼게이자이신문은 17일 TSMC가 구글과 함께 3D 기술을 적용한 반도체를 생산한다고 보도했다. 신주/로이터연합뉴스

세계 최대 반도체 수탁생산(파운드리) 업체인 대만 TSMC가 구글과 손잡고 3차원(3D) 기술을 적용한 반도체 양산에 나선다. 3D 패키징 기술은 앞으로 삼성전자와 TSMC 등 반도체 업체의 전쟁터가 될 전망이다.

18일 니혼게이자이신문(닛케이)은 익명의 소식통을 인용해 “TSMC가 이르면 2022년 주요 고객인 구글과 3D 기술을 사용한 반도체를 생산한다”고 전했다. TSMC는 대만 북부 마오리현 공장에서 3D 반도체를 생산할 예정이다. 구글은 3D 반도체를 자율주행 자동차에 도입할 것으로 관측된다. 미국 반도체 업체 AMD도 별도로 3D 반도체 도입을 추진하고 있다.

여기에서 3D란 칩을 여러 번 쌓아 올려 하나의 반도체로 만드는 패키징(적층) 기술을 말한다. 반도체 업계에서는 지금까지 회로 선폭을 좁히는 미세공정 기술 개발 경쟁이 뜨거웠다. 하지만 최근 TSMC가 최초로 5나노 제품을 상용화하는 등 10나노 이하 초미세공정 경쟁으로 번지며 공정 미세화만으로는 성능 향상을 기대하기 어려워졌다.

업체들이 대안으로 눈을 돌린 곳이 바로 3D 패키징 기술이다. 패키징 기술은 칩 사이즈 축소와 절전, 시스템 효율 향상에 유리해 삼성전자와 TSMC가 모두 적극적으로 뛰어들고 있다. 파운드리 업체 가운데 두 업체만 7나노 미만 공정 기술을 보유하고 있어 경쟁 구도가 뚜렷하다.

반도체는 데이터 기억을 담당하는 메모리 부문과 연산을 처리하는 대규모 집적 회로(LSI)로 나눌 수 있다. 메모리는 삼성전자가 3D 기술을 상용화했지만, LSI 분야에선 응용 난도가 높아 상용화가 쉽지 않다. 류페이전 대만경제연구원 반도체 애널리스트는 “TSMC와 삼성, 인텔에는 앞으로 3D 패키징 기술이 새로운 전쟁터가 될 것”이라고 전망했다.