AI에 유리 기판 시장도 '들썩'... 삼성·LG 부품사 속도

삼성전기, 2026년 이후 본격 양산 목표

LG이노텍도 인력 충원하며 사업 착수

코닝·아사히글라스·SKC에 이어 참전

유리기판 시장, 2028년 11조원 전망

SKC 유리기판. ⓒSKC

삼성전기와 LG이노텍이 AI(인공지능) 반도체의 핵심 부품으로 주목받고 있는 유리기판 개발에 본격 착수한다. 현재 미국 코닝과 일본 아사히글라스, SKC 등이 참전하고 있는 시장이 이로써 다자 경쟁 구도로 확대될 전망이다.

17일 업계에 따르면 삼성전기는 반도체 유리기판 파일럿 라인을 이르면 올해 3분기 내 구축할 것으로 알려졌다. 2026년 이후 본격 양산 목표를 세운 상태다. 당초 파일럿 구축 시기를 올해 전반으로 전망했던 것과 비교하면, 연구개발과 양산 시기가 전반적으로 한참 앞당겨진 것으로 풀이된다.

LG이노텍도 유리기판 기술 확보 및 개발에 본격적으로 뛰어들었다. 최근 관련 개발 인력 충원에도 나섰다. 문혁수 LG이노텍 최고경영자(CEO)는 최근 주주총회에서 "미국 대형 반도체 회사들이 유리기판에 관심이 많다"며 "우리도 해당 사업을 준비하고 있다"고 밝힌 바 있다.

유리기판은 실리콘과 유기 소재 대신 유리 소재를 사용한 반도체 기판으로, 기존 전력과 데이터 처리보다 압도적 성능을 자랑해 AI 서버를 구축하려는 고객사들 사이에서 각광받고 있다. 과거엔 실리콘 반도체가 인공지능 컴퓨팅의 성능을 좌우했지만, 현재는 GPU와 D램 사이 빠른 데이터 교환이 컴퓨팅 성능을 결정한다. 이른바 '패키징'이 반도체 시스템 성능의 핵심 키가 된 것이다.

반도체 패키징 기판엔 다양한 소재가 사용될 수 있지만 특히 유리가 각광받는 것은 표면이 매끄럽고 대형 사각형 패널로의 가공성이 우수해 초미세 선폭 반도체 패키징 구현에 적합하다는 이점 때문이다. 중간 기판(Si 인터포저)이 필요 없어 기판 두께도 25% 가량 줄일 수 있고, 타 소재에 비해 소비전력도 30% 이상 아낄 수 있다.

유리 특성을 활용해 기존 기판보다 더 미세한 공정이 가능함은 물론 열에 강하다는 특징도 고성능 칩 결합에 유리한 조건이다. 다만 외부 충격에 쉽게 깨질 수 있다는 유리 특성상 수율을 맞추기가 어려워 진입 장벽이 높았으나 AI 서버를 구축하는 고객사가 늘어나면서 HPC(고성능컵퓨팅)용 반도체 기판으로 주목받고 있는 것으로 풀이된다.

인텔과 AMD 등은 주요 반도체 제조사들은 유리기판 공급망 구축에 본격 돌입한 상태다. 특히 인텔은 유리기판을 적용한 반도체 시제품을 2030년 상용화하겠다고 선언했다. AMD는 주요 기판 제조사들과 함께 성능 검증을 진행 중인 것으로 알려졌다. 향후 삼성전자·SK하이닉스 등 메모리 업체들이 개발 진척 상황에 따라 탑재 여부를 판단할 것이라는 점을 감안하면 그 시장 규모는 더 커질 것으로 보인다.

한편 국내에서 삼성전기, LG이노텍에 앞서 유리 기판 사업에 뛰어든 기업으로는 SKC가 있다. SKC는 자회사 앱솔릭스를 통해 미국 조지아 공장을 완공하고 올 4분기 본격 양산에 들어가 2025년 상용화가 가능할 것으로 관측된다. 시장조사업체 마켓앤마켓은 전세계 유리기판 시장 규모가 2023년 9조원에서 오는 2028년 11조원까지 커질 것으로 전망했다.