SKC가 세계 최초로 개발한 하이퍼포먼스 컴퓨팅용 반도체 글라스 기판.[SKC 제공]

[헤럴드경제=김지윤 기자] SKC가 세계 최초로 개발한 하이퍼포먼스 컴퓨팅용 글라스 기판 상업화에 나선다. 글라스 기판은 컴퓨터 칩세트의 성능과 전력 효율을 대폭 끌어올릴 수 있어 반도체 패키징 분야에서 ‘게임 체인저’로 꼽히는 미래형 소재다.

SKC는 28일 이사회를 열고, 미국 조지아주 SKC inc. 부지에 반도체 글라스 기판 생산거점을 건설하기로 했다. 기술가치 7000만 달러를 포함, 총 8000만 달러(약 936억원)를 투자한다. 2023년까지 1만2000㎡ 규모의 생산시설을 건설해 양산을 시작하는 것이 목표다.

글라스 기판을 적용하면 패키지 두께가 절반으로 줄고, 전력사용량도 절반으로 감소한다. 데이터 처리량이 획기적으로 개선되면서 데이터센터 면적이 대폭으로 줄어들 수 있다. 이미 시제품은 글로벌 반도체 제조사 기술 인증을 받았다.

일반적으로 중앙처리장치(CPU), 그래픽스처리장치(GPU), 메모리 등 반도체는 여러 적층세라믹캐패시터(MLCC)와 함께 기판에 하나의 부품으로 패키징이 된 뒤, 집적회로(PCB)로 연결된다. 지금까지는 플라스틱 기판이 널리 쓰였는데 고르지 못한 표면 때문에 미세화를 거듭하는 고성능 반도체 패키징용으로는 한계를 보였다. 이에 표면이 매끈한 실리콘을 중간기판(인터포저)으로 사용하는 방식이 개발됐다.

다만 이 방식은 글라스 기판과 비교하면 효율이 낮고 용도가 제한적이다. 중간기판 때문에 패키지가 두꺼워지면서 모바일 용도로 사용하기가 어렵고, 반도체 칩과 PCB 사이의 거리가 증가해 전력 소모량도 큰 편이다. 또 원형으로 된 실리콘에서 고성능 구현에 필요한 대면적 사각기판을 경제적으로 생산하기도 어렵다.

SKC 글라스 기판은 표면이 매끄럽고 사각패널을 대면적으로 만들 수 있어 반도체 패키징 미세화는 물론, 대형화 추세에 대응이 가능하다. 중간기판이 필요 없어 두께가 얇고 전력 효율이 좋아 모바일 제품에도 적용 가능하다. 특히 기판 표면에 설치해야 했던 MLCC를 기판 내부에 넣고 표면에 더 큰 CPU, GPU를 장착하고 더 많은 메모리를 넣을 수도 있어 고성능에 유리하다.

SKC는 2025년까지 생산능력을 연산 7만2000㎡ 규모로 확대하는 방안도 검토한다.

SKC 관계자는 “SKC의 글라스 기판은 칩 설계자가 이상적으로 생각하는 최대의 성능을 낼 수 있도록 패키징 하는 획기적인 기술”이라며 “여러 파트너와 사업 기반을 안정적으로 구축해 글로벌 반도체 제조사에 공급하겠다”고 말했다.