[고영화의 중국 반도체] <4>후공정 세계 2위 中 2.5D/3D 패키징 육성 전력 <上>

기사입력 : 2022년08월03일 14:39

최종수정 : 2022년08월03일 16:54

[편집자] 미국의 대중국 기술 제재 이후 중국의 반도체 굴기가 한층 맹렬하게 진행되고 있다. 의욕 만큼이나 실패도 연속되고 있지만 중국은 시행착오를 통해 한발짝 씩 기술 축적의 수준을 높여가고 있다. 중국이 반도체 전용 펀드를 앞세워 반도체 육성에 나선 것은 2014년이지만 미중 무역 마찰을 겪으면서 반도체 약진세가 한층 빠르게 추진되고 있다는 분석이다. 2보 전진 1보 후퇴의 공방이 계속되는 가운데 국내외 전문가들은 대륙의 실수 '샤오미' 처럼 반도체 분야에서도 어느 순간에 '대륙의 실수'가 터져 나올지 모른다고 입을 모은다. 중국 4차산업 혁명 기반 디지털 신기술에 정통한 고영화 연구원의 중국 반도체 이야기를 시리즈로 연재한다. 글 싣는 순서는 시시각각 변하는 중국 반도체 이슈에 따라 최신 내용으로 다소 조정될 수 있다.

글싣는 순서

1. 중국 반도체 굴기, 한국 따라잡나
2. 중국 반도체 설계 기술 현주소
3. 中 파운드리 점유율 확대와 한계
4. 후공정 세계 2위 中 2.5D/3D 패키징 육성 전력
5. 반도체 굴기 '보틀넥' 장비산업 공급망 회복은?
6. 무서운 잠재력 중국 반도체 소재
7. 이미지 센서 반도체 세계 3위
8. 세계를 리드하는 중국 AI반도체
9. 반도체 굴기 지탱하는 자동차 반도체 위용
10. 중국 휴대폰 반도체 놀라운 시장 규모
11. 다양한 응용 中 MCU 반도체 시장
12. 3세대 반도체 세계 1등의 꿈
13. 반도체 협력 한중 상생 방안

중국이 반도체 분야에서 강점을 가지고 있는 분야는 패키징과 테스트 공정의 후공정 분야이다. 그런데 미국에서도 반도체 후공정에 관심을 갖기 시작했다.

2022년 7월 26일 오후 2시(미국동부 시간), 최태원 SK그룹 회장은 코로나로 격리 중인 조 바이든 미국 대통령과 가진 화상 면담에서 220억 달러(28조8400억원) 규모의 미국 추가 투자 계획을 밝혔다. 이가운데 150억 달러 정도를 들여 첨단 반도체 후공정 전초기지와 연구개발(R&D) 센터를 건립하기로 했다.

삼성전자가 미국 테일러시에 170억달러(약 22조원)를 들여 제2 파운드리 공장을 짓는 것과 규모는 비슷하지만, SK하이닉스가 삼성과 달리 첨단 반도체 후공정 공장을 미국 땅에 지으려는 이유는 뭘까?

'반도체 노트2' 에서 이미 언급했지만, 세계 반도체 설계기업 TOP10을 보면 퀄컴(Qualcomm) 1위, 엔비디아(Nvidia) 2위, 브로드컴(Broadcom) 3위, AMD 4위, 마벨(Marvell) 6위 등 상위 6개 회사 중 5개를 미국이 차지하고 있다. 하지만 파운드리는 대만과 한국에 의존하고 있고, 후공정은 중국에 의존하고 있는 상황이다.

이번에 삼성이 미국에 추가로 파운드리 공장을 세우고, SK가 첨단 후공정 공장을 세운다면 미국은 자국내에서 설계, 파운드리, 후공정의 산업 체인을 강화하는 효과를 얻게 되는 것이다.

사실 이전에 후공정 분야는 노동집약적 산업이고, 낙후된 기술 산업이라는 인식이 많았다. 하지만 앞으로 3나노 이하의 미세공정은 더 이상 개발이 어려울 것으로 예상되는 가운데, 반도체 직접도를 높이는 방법은 3D 패키징 기술을 사용해 적층하는 방법밖에 없기 때문에, 차세대 3D 패키징 기술은 최첨단 반도체 기술이 되었다. 이때문에 이번 SK의 반도체 후공정 미국 투자는 코로나 치료 중이던 미국 대통령이 화상 면담에 까지 나와 환영할 만큼 미국에 있어 매우 값어치 있는 투자 유치가 아닐 수 없다.

중국 반도체 후공정 점유율 20% 이상, 세계 2위

칩인사이츠(ChipInsights)는 '2021년 세계 10대 반도체 후공정 기업 순위'에 따르면, 2021년 전세계 후공정 산업 매출 총액은 2020년 대비 21.85% 증가한 2860억 위안으로 집계되었다. 이 중 상위 10대 기업의 매출은 2217억 위안으로 22.39% 증가했고, 상위 10대 기업이 세계 시장의 77.51%를 독점하고 있는 것으로 나타났다.

본사의 소재지에 따라 구분하면, 상위 10개 후공정 기업의 회사 가운데 대만에는 일월광(ASE), 역성과기(PTI), 경원전자(KYEC), 난모과기(ChipMOS), 신방(Chipbond) 등 5개 기업 이 있으며 시장점유율은 40.7%를 차지했다.

중국에는 창덴과기(JCET), 퉁푸마이크로(TFMC), 화텐과기(HUATIAN) 등 3개 기업이 있고, 시장점유율은 20.08%를 차지해서 처음으로 20%를 넘기게 되었다.

미국에는 암커(Amkor) 1개 기업이 있고, 시장점유율은 13.5%이다. 또한 싱가포르에도 와이즈로드(WiseRoad) 1개 기업이 있고, 시장점유율은 3.2%이다.

중국의 반도체 후공정 기업들은 어떤 성장과정을 밟아온 것일까?

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 2021년 세계 10대 반도체 후공정 기업 순위 (단위: 백만 위안)
(출처: ChipInsights, 2022.1). 2022.08.03 chk@newspim.com

세계 3위 중국 1위 후공정 JCET(창덴과기), SMIC의 파트너

JCET(长电科技, 창덴과기, 600584.SH)는 1972년에 장쑤성 장인(江阴)시에 트랜지스터 공장으로 설립되었고, 1989년 최초로 자동 반도체 조립 라인을 갖추었으며, 40년에 걸친 발전을 통해 반도체 후공정 제조 및 기술서비스를 제공하는 세계적인 기업으로 성장했다.

현재 JCET는 중국(장인시 2개, 추저우시, 쑤첸시), 싱가포르 및 한국에 6개의 제조공장을, 한국과 중국에 2개의 핵심 R&D 센터를 운영하고 있다. 20개 이상의 국가 또는 지역에 지사를 두고 있으며 전세계 6000명 이상의 엔지니어와 2만 3000명의 임직원을 보유하고 있다.

고급 웨이퍼 레벨 패키징, 2.5D/3D, 시스템인패키징(SIP), 안정적인 플립 칩 및 와이어 본딩 기술을 통해 모바일, 통신, 컴퓨팅, 소비자, 자동차 및 산업 등의 광범위한 반도체 후공정 서비스를 제공하고 있다.

JCET는 인수 합병을 통해 성장했다. 2014년 당시 세계 6 위의 JCET가 세계 4위의 싱가포르 스태츠칩팩(STATS ChipPAC)의 주식 100%를 18억 달러에 인수합병 하면서 일약 세계 3위로 도약했다. 물론 이때 자금은 중국 정부의 국가반도체투자기금(지분 14.31%)로부터 투자를 받은 것이다.

2019년 5월 JCET 이사회는 중신국제(SMIC)의 회장 저우즈쉐(周子学)를 제7대 이사회 회장으로 선임하고 신임 회장 주도로 경영혁신을 통해 2018년 9억 4000만 위안 적자에서 2019년 8900만위안 흑자 전환에 성공한다. 이어 순이익에서 2020년 13억 위안, 2021년 29억 6억 위안을 달성, 매년 2배 이상 성장하는 놀라운 성장세를 보였다.

2020년 6월에는 샤오싱에 7공장을 기공했으며, 총투자 118억 위안을 들여 12인치 웨이퍼 첨단 패키징 설비를 갖추고, 연간 48만 장 처리를 목표로 하고 있다.

JCET는 중신국제(SMIC)와 직접적인 지분관계는 없지만 회장인 저우즈쉐(周子学)는 현재 SMIC의 회장 이고 CEO 쩡리(郑力)는 SMIC 해외사장 총괄 출신이다. 또한 지배주주인 신덴반도체(芯电半导体, 지분 11.96%)의 회장 겸 CEO까오용강(高永岗)은 현 SMIC의 CEO 이며, 총경리 쟈오하이쥔(赵海军)은 현 SMIC의 총경리을 맡고 있다.

또한 SMIC는 JCET와의 파트너쉽을 통해, 반도체 제조 전공정과 후공정을 일괄 수행하는 체계를 갖추었다. 이로 인해 중국 주식 시장에서는 두 회사의 인수합병설이 지속적으로 나돌고 있다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 1972년 장인시 트랜지스터 공장 설립 당시 창덴과기(JCET)
(출처: JCET 홈페이지, 2022.8). 2022.08.03 chk@newspim.com

세계 5위 중국 2위 TFMC(통푸마이크로) 미국 AMD 파트너

TFMC (通富微电, 퉁푸마이크로, 002156.SZ)는 1994년 당시에는 난퉁화다마이크로전자와 후지쓰(Fujitsu) 중국법인이 공동으로 1억 4585만 위안을 출자하여 중국측이 경영권을 가지는 중외합자회사로 설립(당시 영문명 Nantong Fujitsu Microelectronics) 됐다. 후에 일본 후지쓰가 지분을 처분함에 따라 지금은 지분면에서 중국 독자기업이 됐다.

현재 TFMC는 장쑤성 난통 본사 공장을 비롯하여 난퉁통푸, 허페이시, 샤먼시, TF-AMD쑤저우 등 중국 내 5개 공장과, 말레이시아에 TF-AMD페낭 공장을 가지고 있다.

이미 다양한 선진 패키징 기술을 확보하였으며, 특히 CPU/GPU 제품 5나노미터의 패키징 능력과, 차량용 전력반도체 패키징 기술과, 메모리 반도체 패키징 기술력을 보유하고 있다.

2015년 미국 AMD사의 쑤저우 공장(현 TF-AMD쑤저우) 및 말레이시아 페낭 공장(현 TF-AMD페낭)을 인수하면서, 첨단 후공정 기술을 확보하고 AMD라는 대고객을 확보하면서 급성장하였다. 물론 TFMC도 이때 인수자금은 국가반도체투자기금(지분 16.13%)의 투자유치를 통해 확보했다.

현재도 TFMC는 AMD와의 전략적 협력을 계속하고 있어, 올해 2월 TFMC는 지난해에도 AMD의 후공정 업무의 약 80%를 수행했다고 공시했다. 또한 지난해 AMD가 자일링스(Xilinx)를 인수함에 따라 TFMC의 매출 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다. <4편 下에 계속>

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = TFMC 본사 전경 (출처: 바이두, 2022.8). 2022.08.03 chk@newspim.com

베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com

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[써보니] 트라이폴드 태블릿과 다르다 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자가 2일 공개한 3단 폴더블폰 '갤럭시 Z 트라이폴드'를 현장에서 직접 사용해보니 예상보다 가볍고 얇은 형태가 먼저 느껴졌다. 크기와 구조상 무게가 상당할 것이란 우려가 있었지만, 실제로 들어보면 생각보다 부담이 덜한 편이다. 다만 한 손으로 오래 들고 쓰기에는 다소 무리가 있고, 전용 케이스나 거치대를 함께 사용할 때 가장 안정적인 사용감이 나온다. 펼친 화면은 태블릿을 떠올리게 할 만큼 넓고 시원하지만, 두 번 접어 휴대할 수 있다는 점은 기존 태블릿과 확실히 다른 경험을 만든다. 동시에 두께·베젤 등 초기 모델의 구조적 한계도 분명히 느껴졌다. ◆ 10형 대화면의 시원함…멀티태스킹 활용도↑ 가장 인상적인 요소는 화면을 펼쳤을 때의 시야다. 10형 대화면은 영상 시청 시 몰입감이 크고 웹 검색·문서 작업에서도 확 트인 느낌을 준다. [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 '갤럭시 Z 트라이폴드'를 다 펼친 모습. 2025.12.02 kji01@newspim.com [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 '갤럭시 Z 트라이폴드'로 3앱 멀티태스킹을 진행하는 모습. 2025.12.02 kji01@newspim.com 특히 최대 3개의 앱을 동시에 띄워놓는 멀티태스킹 기능은 생산성 관점에서 기존 폴더블보다 한 단계 더 진화했다는 느낌이 강했다. 세 개의 스마트폰 화면을 한 번에 펼쳐 놓은 듯한 넓이가 확보돼, 동시에 여러 작업을 처리하기에 충분한 공간감이 느껴졌다. 이메일·인터넷·메모장 등 업무 앱을 한 화면에서 자연스럽게 배치할 수 있고, 영상 콘텐츠를 켜둔 채 작업을 이어가는 것도 충분히 가능하다. [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 '갤럭시 Z 트라이폴드'로 영상 시청을 하는 모습. 2025.12.02 kji01@newspim.com ◆ 구조에서 오는 한계도 분명…베젤·힌지·두께는 '새로운 폼팩터의 숙제' 새로운 구조 특성상 아쉬운 부분도 있다. 우선 베젤이 비교적 두꺼운 편이다. 화면을 여러 번 접는 구조라 물리적 여유 공간 확보가 필수적이다 보니 테두리가 두드러져 보인다. 상단 롤러(힌지 유닛 일부로 보이는 구조물)도 시각적으로는 다소 낯설게 느껴진다. 화면 연결부 자체는 자연스럽지만, 힌지 구조물 자체는 어색하게 보일 수 있다. [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 '갤럭시 Z 트라이폴드'를 닫은 모습. 2025.12.02 kji01@newspim.com 또 하나는 완전히 접었을 때의 두께감이다. 구조상 여러 패널이 겹치는 형태라 다 접어놓으면 두껍게 느껴지는 것은 불가피하다. 다만 이는 구조에 따른 필연적인 결과로, 사용성에 치명적일 정도의 부담은 아니었다. [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 '갤럭시 Z 트라이폴드'는 왼쪽 화면부터 닫아야 한다. 반대로 닫으려 할 시 경고 알람이 울린다. 2025.12.02 kji01@newspim.com 또 하나 눈에 띄는 점은 접는 순서가 고정돼 있다는 점이다. 오른쪽→왼쪽 순으로 접도록 설계돼, 반대로 접으려 하면 경고 알람이 울린다. 폼팩터 특성상 불가피한 방식이지만, 초기에 적응 과정이 필요하다. ◆ 태블릿과 겹치는 모습…그러나 휴대성이라는 확실한 차별점 사용 경험을 종합하면 '트라이폴드'는 태블릿과 유사한 역할을 상당 부분 수행한다. 대화면 기반의 콘텐츠 소비·문서 작업·멀티 환경 등 핵심 사용성은 태블릿과 맞닿아 있다. [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자 '갤럭시 Z 트라이폴드'가 거치대에 놓인 모습. 2025.12.02 kji01@newspim.com 그러나 폴더블 구조로 접어서 주머니·가방에 넣을 수 있다는 점은 태블릿이 따라올 수 없는 차별점이다. 이동이 잦은 사용자에게는 '태블릿과 스마트폰의 중간 지점'에 있는 새로운 선택지가 될 수 있다. 강민석 모바일경험(MX)사업부 스마트폰PP팀장(부사장)은 "태블릿은 주머니에 넣고 다닐 수 없다. 태블릿은 대화면 그 자체의 장점이 있지만, 트라이폴드는 두께·무게 측면에서 소비자가 어디든 가져갈 수 있다는 점에서 혁신을 만들었다"며 "트라이폴드는 기존 태블릿과는 차원이 다른 새로운 카테고리라고 믿는다"고 말했다. ◆ 가격은 부담되지만…경쟁사 대비 '상대적 우위' 가격은 여전히 소비자에게 큰 장벽이다. 출고가 359만400원은 스마트폰 범주에서 결코 가볍지 않은 금액이다. 다만 경쟁사 제품들과의 상대 비교에서는 다른 해석도 가능하다. 중국 화웨이는 올해 출시한 트라이폴드폰을 1만7999위안(약 350만 원)부터 책정했다. 고용량 모델로 갈 경우 2만1999위안(약 429만 원)까지 올라간다. [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 임성택 삼성전자 한국총괄 부사장이 '갤럭시 Z 트라이폴드'를 소개하고 있다. 2025.12.02 kji01@newspim.com 이 기준에서 보면 삼성의 359만 원대 가격은 화웨이 평균 가격보다 낮은 편으로 비교된다. 특히 고용량 기준 화웨이 최고가와의 비교에서는 약 70만 원 가까운 차이가 나, '삼성이 가격 경쟁력까지 고려했다'는 해석이 가능하다. 또 시장에서는 출시 전부터 트라이폴드 구조상 부품 단가가 높아 400만 원 안팎이 될 것이라는 전망이 우세했다. 실제 출고가는 이 예상보다 낮게 형성되면서, 삼성이 새로운 카테고리 안착을 위해 가격선을 일정 수준까지 조정했다는 평가도 나온다. kji01@newspim.com 2025-12-02 11:48