삼성, 유리기판 사업 확대에 속도... 중우엠텍에 베팅

삼성전자가 차세대 반도체 기판인 유리기판 사업 확대에 속도를 내고 있다. 유리기판은 기존 플라스틱 기판의 한계를 뛰어넘어 인공지능(AI) 칩과 같은 고성능 반도체 구현을 가능하게 할 '게임체인저'로 불린다. 삼성은 그룹 차원에서 유리기판 사업을 미래 먹거리로 키우고 있는 만큼 시장 선점에 주력한다는 방침이다.

9일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 투자 전문 자회사인 삼성벤처투자를 통해 유리기판 기업인 중우엠텍에 투자했다.

삼성전자 출신인 박성수 대표가 2002년 설립한 중우엠텍은 첨단 반도체 소재 기업으로, 유리 기판 제조에 독보적 기술력을 갖추고 있다. 제조의 핵심은 깨지기 쉬운 유리에 미세한 구멍(Via)을 수만 개 뚫고 전기를 통하게 하는 것. 중우엠텍은 유리에 직접 구멍을 뚫는 대신 레이저로 유리의 물성만 변화시킨 후 화학 약품으로 녹여내는 기술인 'LMCE'과 도금까지 일괄 처리하는 턴키 솔루션을 보유하고 있다. 이 기술을 바탕으로 그간 삼성전기의 세종 사업장 파일럿 라인 구축 단계부터 핵심 협력사로 참여하며 장비와 공정 기술을 공동으로 검증해왔다.

유리기판은 플라스틱 기판보다 열에 강해 휘어지지 않고, 표면이 매끄러워 초미세 회로를 그릴 수 있다. 전기 신호 손실이 적어 데이터 전송 속도를 획기적으로 높일 수 있고 전력 효율도 30% 이상 개선돼 발열이 많은 AI 반도체에 적합하다는 평가다. 

삼성전자가 유리기판 사업에 적극적인 건 AI반도체 수요 폭증과 맞물려 유리기판 상용화 시기도 빨라질 것이란 판단에서다. 삼성전자는 올초부터 소부장 업체들과 협력을 통해 유리 기판을 활용한 '패키징 서비스'에 집중하고 있다. 삼성전자는 기존 고가의 실리콘 인터포저를 '유리 인터포저'로 대체하는 기술을 개발 중으로, 2028년 상용화를 목표로 하고 있다.

삼성은 그룹 차원에서 유리기판 사업에 적극적이다. 계열사 삼성전기는 이르면 내년 하반기 양산을 목표로 세종 사업장에 파일럿 라인을 구축하고 시제품 생산에 돌입했다. 일본 스미토모 화학과 유리기판용 핵심 소재인 '유리 코어' 생산을 위한 합작법인(JV) 설립도 추진 중이다. 

유리기판 시장을 둘러싼 글로벌 패권 경쟁도 치열하다. 가장 앞서 있는 곳은 SKC의 자회사 앱솔릭스다. 앱솔릭스는 건설 중인 미국 조지아주에 공장에서 2025년 양산을 목표로 하고 있다. AMD 등 주요 고객사의 품질 테스트를 진행 중인 것으로 알려졌다. 이밖에 일본의 이비덴, DNP 등도 미세 회로 구현 기술을 확보하기 위해 주력하고 있다. 글로벌 시장조사기관에 따르면 유리기판 시장은 2024년 약 1억 9500만 달러 규모에서 2031년 5억 7200만 달러까지 커질 것으로 전망된다.  

최대 관건은 수율 확보다. 유리는 외부 충격에 약해 제조 공정 중 깨지기 쉽다는 단점이 있다.

업계 관계자는 "삼성전자가 메모리와 파운드리 노하우를 바탕으로 유리기판의 난제인 파손 문제를 해결하고 수율을 확보한다면 오는 2027년을 기점으로 AI 반도체 패키징 시장의 판도가 바뀔 것"이라고 전망했다. 

김채연 기자 why29@hankyung.com