새로운 글로벌 반도체 공동 투자 프로그램

인공 지능, 양자 및 고성능 컴퓨팅, 무선 및 5G 통신, 가상 및 증강 현실과 같이 한때 최첨단이었던 응용 프로그램들이 빠르게 주류로 자리잡고 있으며, 이에 따라 이들이 요구하는 고성능 저전력 칩에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 

이러한 빠르게 성장하는 요구 사항을 지원하면서 에너지 절약과 성능 향상을 동시에 달성하기 위한 새로운 접근 방식에 대한 필요성이 전 세계적으로 고급 패키징에 대한 관심과 투자를 증가시켰습니다.

BCG가 설명하듯이, 고급 패키징은 전기 접점의 크기를 줄임으로써 점점 더 많은 수의 트랜지스터를 수용할 수 있게 하며, 반도체 산업의 중요한 부분입니다. 고급 멀티칩 패키징은 반도체 설계 및 제조에서 가장 중요한 새로운 개념 중 하나로, 여러 구성 요소를 단일 패키지로 통합합니다. 이 혁신적인 접근 방식은 전통적인 단일 칩 당 패키지 모델에서 벗어나 반도체 기술 및 상업적 제약 사항을 직접 해결하며, 성능과 시장 출시 시간을 향상시키는 동시에 제조 비용과 전력 소비를 줄입니다.

고급 패키징 기술, 예를 들어 2.5D 및 3D 패키징은 설계와 맞춤화에서 더 큰 유연성을 제공합니다. 이를 통해 제조업체는 특정 응용 프로그램과 시장 요구에 맞춰 전문화된 솔루션을 만들 수 있습니다. 또한, 로직, 메모리, 센서, RF 모듈과 같은 다양한 유형의 구성 요소를 단일 패키지로 통합함으로써 더 복잡하고 능력 있는 시스템을 만들 수 있습니다.

간단히 말해, 고급 패키징은 반도체 산업이 직면한 성능, 크기, 전력, 비용 및 통합 문제를 해결하는 데 있어 중추적인 역할을 하며, 기술의 지속적인 혁신과 발전을 가능하게 합니다.

공동 투자 프로그램 추구

마이크로일렉트로닉스 패키징 및 구성 요소 과학 및 기술의 발전을 위한 세계 최고의 포럼인 제74회 연례 ECT에 대한 사상 최고의 참석률은 오늘날 시장에서 고급 패킹의 중요성을 증명합니다.
전 세계적으로, 정부들은 특정 관할 구역 내 인프라를 개발하고 확장하기 위해 마이크로일렉트로닉스 패키징 및 반도체 산업과 공동 투자 프로그램을 점점 더 추구하고 있습니다.

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2024 IEEE 전자 부품 및 기술 컨퍼런스(ECTC)에서 캐나다, 유럽연합, 인도, 한국, 그리고 미국의 대표들이 고급 패키징 기술 및 인프라를 향상시키기 위한 다양한 목표, 프레임워크, 도전과 성과를 공유했습니다.

ECTC 특별 세션 북미, 아시아 및 유럽의 첨단 전자 부문에 대한 산업-정부 공동 투자의 영향 탐색을 Erik Jung 공동 의장과 함께 공동 주재하면서, Przemyslaw Gromala는 “정부들은 선도적인 기술에 접근하고, 공급망을 확보하며, 국민들에게 교육 및 고용 기회를 제공하기 위해 자체 반도체 생태계를 구축하는 방법을 모색하고 있다”고 말했습니다.

Przemyslaw는 또한 2022년 바이든의 CHIPS 및 과학법의 영향에 대해 강조했습니다. “미국에서 CHIPS 및 과학법이 도입된 것은 다른 곳에서 비슷한 프로그램을 영감을 주었습니다. 우리의 활기찬 특별 세션에서 연사들은 그들의 프로그램과 공동 투자를 자세히 설명하고, 국가 반도체 및 마이크로일렉트로닉스 패키징 센터와 산업 리더들 간의 글로벌 협력 및 파트너십의 전망에 대해서도 논의했습니다. 그들은 또한 지식 교환, 공동 연구 이니셔티브 및 상호 유익한 결과에 대한 메커니즘을 개요했습니다,”라고 그는 말했습니다.

발전하는 CHIP 생태계

세계 반도체 산업은 복잡하고 끊임없이 변화하고 있습니다. ECTC는 전 세계 첨단 패키징 산업에 참여하는 이들에게 그들의 목표, 다양한 전략 및 실행 계획을 공유할 기회를 제공했습니다.

이러한 참가자들 중 일부가 말한 내용은 다음과 같습니다:

캐나다

1984년 캐나다 전역의 69개 대학 및 대학교와의 협력 노력을 통해 비영리 단체로 설립된 CMC Microsystems는 10,000명의 학술 참여자와 1,200개 회사 간의 연결을 촉진하여 함께 첨단 프로토타입을 설계, 구축 및 테스트하는 데 협력합니다.

ECTC 동안, CMC의 기술 부사장인 David Lynch는 5년 동안 2억 달러가 넘는 야심 찬 프로젝트인 FABrIC을 발표했습니다. 이 계획은 CMC와 다른 14개 창립 조직이 주도하는 것으로, 캐나다 제조 마이크로칩 제조 공정, 사물 인터넷(IoT) 기반 제품 및 서비스, 그리고 양자 기술의 개발을 가속화하는 것을 목표로 합니다.

FABrIC은 복합 반도체, 마이크로기계 시스템(MEMS), 광자기술, 초전도체 등 캐나다가 이미 가지고 있는 장점을 성장의 출발점으로 활용하여 이 분야의 전문가들과 협력하여 제품을 상용화하고 지적 재산(IP) 자원을 공유함으로써 관련 패키징 전략을 포함한 국가 반도체 생태계를 육성할 것입니다.

유럽

유럽 칩스 법은 2023년 7월에 제정되어 유럽연합, 회원국, 그리고 민간 부문의 자금으로 지원되며, 유럽 내 최첨단 팹(fab)에 대한 상당한 투자를 촉진하였지만, 구체적으로 패키징을 우선시하지는 않았습니다. 

ECTC 2024에서, 유럽 스마트 시스템 통합 협회(EPoSS)의 사무국장인 엘리자베스 슈타임츠는 유럽에서 진행 중이거나 잠재적인 이니셔티브에 대한 개요를 제공했습니다. 이 중에는 유럽 전역에 걸친 고급 패키징 네트워크를 구축하고 유럽 전역의 패키징 능력을 향상시키기 위한 로드맵을 생성하는 것을 목표로 하는 Pack4EU 이니셔티브가 진행 중입니다.

EPoSS는 독일 법에 의해 관리되는 국제 비영리 단체로, 지속 가능한 사회를 위한 지능적이고 지속 가능한 스마트 시스템 기술 및 솔루션의 개발과 통합을 주도합니다. 이는 20개 이상의 유럽 회원국에서 온 선도적인 산업 기업과 연구 기관이 포함되어 있으며, 이러한 분야에서의 노력을 조정하기 위한 비전과 전략적 연구 의제를 수립하기 위해 협력합니다.

인도

라오 투말라, 인도 정부 고문은 인도의 반도체 산업 현황과 개발 가능성에 대해 강조했다. 그는 인도의 크고 성장하는 경제, 학계, 산업계, 정부 간의 다양한 파트너십 기회, 숙련되고 교육받은 기술 인력, 그리고 인도 및 해외의 학술 전문가들과의 글로벌 협력 가능성을 강조했다. 

투말라는 또한 인도의 반도체 생태계를 강화하기 위한 정부 주도의 인도 반도체 미션(ISM)에 대해 논의하며, 인도의 전략적 R&D 초점이 크고 빠르게 성장하는 시장을 대상으로 한 통합 반도체 및 시스템 패키징 개발에 맞춰져 있다고 언급했다.

한국

2023년 3월에 시행된 한국의 칩스 법은 국내 반도체 산업에 대한 투자에 대해 상당한 세금 감면 및 공제를 제공한다. 한국의 전자통신연구원에서 광성 최는 한국 기업이 뛰어난 기술 분야에서 집중하는 패키징 이니셔티브에 대해 설명했는데, 이에는 2.5D 패키지 기반의 고대역폭 메모리(HBM) 최적화, 10-40 µm 본딩, 하이브리드 본딩이 포함된다.

미국

미국에서는 CHIPS for America Act가 2022년에 통과되어 선진 논리 및 메모리, 고급 패키징과 같은 첨단 기술에 대한 시설, 장비 및 제조 능력에 대한 중대한 투자를 유치하기 위해 390억 달러를 승인했습니다. 또한, 반도체 조립, 패키징 및 테스트 능력을 향상시키기 위한 연구개발 프로그램에 110억 달러를 할당했습니다.

이러한 프로그램 중 하나인 국가 첨단 패키징 제조 프로그램은 반도체 산업에서 첨단 패키징 분야에서 미국의 기술 리더십을 달성하기 위한 혁신을 개발하는 것을 목표로 합니다. ECTC 2024에서, CHIPS for America 연구개발 프로그램의 연구개발 디렉터인 에릭 린은 첨단 패키징에 대한 국제 환경의 맥락에서 이러한 프로그램들을 논의했습니다. 그는 미국의 연구개발 목표를 개요하고 아시아, 유럽, 아메리카의 국제 파트너들과의 광범위한 협력을 통해 전략적 목표를 진행하는 것을 강조했습니다.

부연하자면, 세계 최고의 고대역폭 메모리(HBM) 칩 생산업체인 SK Hynix는 인디애나에 미국 최초의 첨단 패키징 공장을 39억 달러에 건설할 예정입니다.

"우리는 미국에서 AI 제품을 위한 최첨단 고급 패키징 시설을 구축하는 업계 최초가 되어 공급망 회복력을 강화하고 지역 반도체 생태계를 발전시키는 데 도움이 될 것이라고 생각합니다."라고 SK 하이닉스 최고경영자 곽노정이 말했습니다.