TSMC “CoWoS 수율 98%”…‘AI 패키징 초격차’로 파운드리 1위 굳힌다

5.5배 레티클 크기서 98~99% 수율…2029년 14배까지 확대 대만 TSMC가 인공지능(AI) 반도체용 첨단 패키징 기술인 CoWoS에서 최대 99%에 달하는 높은 수율을 확보한 것으로 나타났다. AI 반도체 시장에서 미세공정뿐 아니라 여러 칩을 하나의 패키지로 묶는 첨단 패키징 기술의 중요성이 커지는 가운데 TSMC가 수율 경쟁에서도 앞서가며 파운드리 1위 경쟁력을 강화하고 있다는 평가다. 17일 업계에 따르면 TSMC의 첨단 패키징 기술 및 서비스 담당 호춘(Ho Chun) 부사장은 최근 CoWoS를 통해 패키징한 일부 AI 제품의 수율이 98~99%에 달한다고 밝혔다. 해당 제품에는 단일 칩 면적의 5.5배에 해당하는 크기의 패키지를 구현하는 CoWoS 기술이 적용됐다. Wccftech 원문 CoWoS는 여러 개의 연산 칩과 고대역폭메모리(HBM)를 하나의 패키지에 집적하는 TSMC의 대표적인 2.5D 첨단 패키징 기술이다. AI 가속기는 여러 연산 칩과 메모리를 하나의 패키지로 연결해야 하기 때문에 패키지 크기가 커질수록 제조 과정에서 불량이 발생할 가능성도 높아진다. 실제 패키지 면적이 커지면 언더필 내부 기포나 범프 정렬 불량 등으로 수율이 떨어질 수 있다. TSMC가 5.5배 크기의 CoWoS 패키지에서 98~99%의 수율을 확보했다는 점이 주목받는 이유다. TSMC는 CoWoS 패키지의 대형화도 지속한다는 계획이다. 호춘 부사장에 따르면 TSMC는 오는 2029년까지 CoWoS 기술을 최대 14배 레티클 크기로 확대할 계획이다. 패키지 크기가 3배를 넘어가면 기술적 난도가 더욱 높아진다. 패키지 내부에 들어가는 칩들이 열과 기계적 특성 등에서 자동차 수준의 기준을 충족해야 하기 때문이다. 호춘 부사장은 패키지 확대에 대응하기 위해 개발 단계에서부터 패키지 내부 부품들이 기계적·열적 특성을 비롯한 각종 요구사항을 충족하도록 준비해야 한다고 설명했다. 첨단 패키징은 삼성전자와 TSMC 간 파운드리 경쟁에서도 주요 격전지로 부상하고 있다. 삼성전자는 2.5D 패키징 기술인 I-Cube와 3D 패키징 기술인 X-Cube 등을 앞세워 AI·고성능컴퓨팅(HPC) 시장을 공략하고 있다. 최근 삼성전자 파운드리 역시 첨단 패키징 기술 고도화에 속도를 내고 있다. 여러 칩과 HBM을 하나의 패키지에 집적하는 기술 경쟁이 심화하면서 파운드리 공정뿐 아니라 패키징 수율과 대형 패키지 구현 능력이 고객사 확보에 중요한 경쟁력으로 부상하고 있다.