삼성·TSMC가 주목한 CPO 패키징…'플럭스리스 본딩' 적용 기대

 

 

삼성전자, TSMC 등 주요 파운드리 기업들이 차세대 반도체 기술인 '실리콘 포토닉스' 상용화를 준비하고 있음

이에 따라 관련 장비/소재 시장 역시 직접적인 변화를 맞을 전망으로, 후공정 영역에서는 '플럭스리스(Fluxless)' 기술이 특히 주목받고 있음

■ 새로운 아젠다 'CPO'

10일 업계에 따르면 주요 파운드리 기업들은 실리콘 포토닉스 기반의 '공도패키징형광학(Co-Packed Optics, CPO)' 기술 상용화를 위한 R&D를 진행 중

실리콘 포토닉스는 반도체 신호 전달 방식을 전기에서 전자·빛으로 구현한 광자로 바꾼 기술임

기존 대비 데이터 처리 속도 및 효율성을 크게 끌어올릴 수 있음

CPO는 실리콘 포토닉스와 첨단 패키징 기술을 결합하는 개념임

실리콘 포토닉스 칩과 각종 반도체를 하나의 패키지 안에 통합해, 광 신호로 데이터를 주고 받을 수 있음

구리 배선을 활용하던 기존 패키징에 비해 AI 등 고성능 컴퓨팅 구현에 용이

■ 각 회사별 준비사항

(TSMC)

TSMC는 올해 자사의 최첨단 패키징에 CPO 기술을 접목한 샘플을 출시해, 이르면 하반기 본격적인 양산을 시작할 계획

주요 고객사는 브로드컴, 엔비디아 등이 될 것으로 관측

특히 엔비디아의 경우, 올 하반기 출시될 AI 가속기 'GB300'과 차세대 제품인 '루빈' 등에 적용할 것으로 알려졌음

(삼성전자)

삼성전자는 2027년 상용화를 목표로 CPO 기술을 개발 중

파운드리, 메모리, 패키징 등 각 사업부문별 역량을 집중해 턴키 솔루션을 공급하겠다는 구상

■ 플럭스리스 본더의 적용처 확대 예상

반도체 패키지 내부에는 칩과 기판을 연결해주는 무수한 범프들이 존재

기존에는 범프 부근의 산화막을 제거하기 위해 플럭스라는 소재를 사용

반면 플럭스리스는 플럭스를 쓰지 않고 산화막을 제거하는 기술

CPO에서 플럭스를 배제하려는 이유는 미세한 오염입자인 흄때문

플럭스는 범프 접합 후에 말끔하게 세정돼야하는데, 잔여물이 남게되면 CPO 내 광통신을 방해하게 됨

이에 세계 주요 반도체 장비 기업들은 CPO에 적용 가능한 플럭스리스 본더를 개발