유리기판 상용화 앞두고… SK·삼성·LG, 기술 넘어 밸류체인 선점 경쟁

차세대 반도체 패키징 핵심 기술로 꼽히는 유리기판 상용화를 앞두고 SK·LG·삼성 등이 소재·공정 업체들과의 협력 관계를 빠르게 확대하고 있다. 단순한 기술 개발 경쟁을 넘어, 향후 양산을 염두에 둔 밸류체인 선점 경쟁으로 국면이 이동하고 있다는 평가가 나온다.

SKC가 작년 1월 미국 라스베이거스에서 열린 ‘CES 2025’에서 반도체 유리기판 시제품을 전시했다./SKC

유리기판은 기존 반도체 패키지에 주로 쓰이던 유기 소재 기판 대신 유리를 핵심 소재로 활용하는 차세대 패키징 기술이다. 유리는 열팽창이 적고 평탄도가 높아 미세 회로 구현에 유리하고, 신호 손실을 줄이며 전력 효율을 높일 수 있다는 장점이 있다. 인공지능(AI) 반도체처럼 고성능·고집적 칩이 확산될수록 패키징 단계에서의 정밀도와 안정성이 성능을 좌우하면서, 업계에서는 유리기판을 차세대 패키징의 유력한 대안으로 보고 있다.

16일 업계에 따르면 SK그룹에서는 SKC가 자회사 앱솔릭스를 중심으로 유리기판 양산 준비에 속도를 내고 있다. SKC가 유리기판 사업에 힘을 싣는 배경에는 기존 주력 사업의 구조적 한계가 있다. 석유화학의 부진으로 실적 부담이 이어지는 가운데, AI 반도체 확산과 함께 성장할 수 있는 고부가 패키징 소재로 유리기판을 낙점했다는 분석이다. 단기 수익보다는 양산 진입 여부 자체가 중장기 사업 재편의 분기점이라는 판단이 깔려 있다.

앱솔릭스는 일본 TOK에 의존하던 유리기판용 포토레지스트(PR)에 국내 소재사를 추가하며 공급처를 다변화하고 있으며, TGV(유리관통전극)와 도금 공정 역시 기존 협력사 외에 추가 파트너를 모색하며 공정 이원화를 검토 중이다. 올해 양산을 목표로 하는 만큼, 기술 완성도뿐 아니라 공급 안정성 확보가 핵심 과제로 꼽힌다.

삼성도 유리기판을 차세대 패키징 경쟁력의 일부로 보고 밸류체인 확보에 나섰다. 삼성전기는 일본 스미토모화학과 유리기판 핵심 소재인 글라스 코어 관련 합작법인(JV) 설립을 추진하고 있으며, 삼성전자는 삼성벤처투자를 통해 국내 유리기판 전문기업 JWMT에 투자해 설비 증설과 생산능력 확대를 지원하고 있다. 소재부터 가공, 기판으로 이어지는 구조를 단계적으로 구축하려는 시도로 풀이된다.

LG에서도 LG이노텍이 유리기판을 기존 기판·패키징 사업의 연장선에서 검토하고 있다. 유리 정밀가공 역량을 보유한 유티아이(UTI)에 투자한 뒤 유리기판 강도 향상 기술을 공동 개발하고 있으며, 시범 생산 라인을 구축해 양산 가능성을 단계적으로 점검하고 있다. 기존 사업과의 시너지를 고려해 핵심 공정은 직접 확보하되, 외부 기술 협업을 병행하는 전략으로 해석된다.

업계에서는 이러한 움직임의 배경으로 유리기판 공정의 복잡성과 임박한 양산 일정을 꼽는다. 유리기판은 PR, 글라스 코어, TGV, 도금, 강화유리 가공 등 공정별 난도가 높아 단일 기업이 전 공정을 자체적으로 구축하기에는 시간과 부담이 크다는 지적이 나온다. 특히 주요 업체들의 양산 일정이 가시화되면서, 고객 인증 이후 생산량과 수율을 안정적으로 끌어올리는 단계에 대비한 파트너십 구축의 필요성이 커지고 있다는 분석이다.

업계 관계자는 “유리기판 경쟁은 누가 기술을 먼저 확보하느냐보다, 누가 양산을 전제로 한 구조를 먼저 완성하느냐의 싸움”이라며 “초기에는 수율 안정과 공급 신뢰도가 관건이기 때문에, 단일 기업 중심보다는 여러 전문 업체가 역할을 나눠 협력하는 방식이 불가피하다”고 말했다. 이어 “AI 반도체 확산으로 고성능 패키징 수요가 빠르게 늘고 있는 만큼, 선제적으로 밸류체인을 구축한 기업이 중장기적으로 시장 주도권을 쥘 가능성이 크다”고 덧붙였다.

최효정 기자(saudade@chosunbiz.com)

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