삼성전자 tsmc 파운드리 상황 및 CoWoS FO-PLP 용어 정리

1. 현재 파운드리 시장 구도

최근 반도체 시장에서 첨단 패키징 기술의 수요가 폭발적으로 증가하면서, TSMC와 삼성전자가 관련 기술 개발 및 상용화를 두고 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다. 특히 Fan-Out Panel Level Packaging(FO-PLP) 기술이 주목받고 있으며, 두 회사 모두 이 기술을 차세대 패키징 기술로 삼아 경쟁력을 강화하려 하고 있습니다.

TSMC의 행보
• 대만의 대표적인 파운드리 업체인 TSMC는 기존 Chip on Wafer on Substrate(CoWoS) 기술에 이어 FO-PLP 기술 개발을 본격화하고 있습니다.
• 2026년 FO-PLP를 위한 미니 생산라인을 구축할 계획이며, 2027년부터 본격적으로 양산에 돌입할 예정입니다.
• 현재 TSMC는 NVIDIA와 AMD의 인공지능(AI) 칩 제조 공정에 FO-PLP 기술을 적용하기 위해 기술 평가를 진행 중이며, 양산 시점을 더 앞당길 가능성도 제기되고 있습니다.
• TSMC는 생산 효율성과 비용 절감 효과를 극대화하기 위해 최근 대만의 패널 제조사인 **이노룩스(Innolux)**의 공장을 인수하는 등 FO-PLP 생산 능력을 확대하기 위한 포석을 마련 중입니다.

삼성전자의 대응
• 삼성전자는 FO-PLP 기술을 2019년부터 상용화하며 기술 개발에서 TSMC보다 한발 앞서 있었습니다.
• 그러나 현재 FO-PLP 기술을 **전력관리반도체(PMIC)**와 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 등 일부 제품 공정에만 제한적으로 활용하고 있습니다.
• AI 칩 제조 공정에서 FO-PLP 기술을 본격적으로 적용하려는 기술 개발에 착수한 상태지만, 기술 안정화와 공정 확대 속도가 늦어질 경우 TSMC에 추격당할 가능성이 제기되고 있습니다.
• 업계는 삼성전자가 FO-PLP 기술 안정화와 수율 개선에 집중하는 것이 경쟁에서 우위를 유지하는 중요한 전략이 될 것으로 보고 있습니다.

FO-PLP 기술의 시장 중요성

FO-PLP는 기존 원형 웨이퍼 기반의 패키징을 대체할 직사각형 인쇄회로기판(PCB) 기반 기술로, 생산 효율성과 비용 절감에서 탁월한 강점을 지닙니다. AI 칩과 같은 고성능 반도체 제조 공정에서 이 기술을 선점하게 되면, 급성장 중인 AI 시장에서도 유리한 위치를 차지할 수 있습니다.

2. 주요 용어 정리

1) Chip on Wafer on Substrate(CoWoS)
• 정의: 칩을 웨이퍼 위에 직접 조립한 후 이를 기판에 부착하는 반도체 패키징 기술입니다.
• 특징: 고성능 칩의 전력 효율과 속도를 높이는 데 유리하지만, 제조 비용이 높고 생산능력에 제한이 있습니다.
• 적용: AI 칩과 같은 고성능 반도체 공정에 주로 사용됩니다.

2) Fan-Out Panel Level Packaging(FO-PLP)
• 정의: 기존 원형 웨이퍼 대신 직사각형 인쇄회로기판(PCB)을 사용하는 차세대 반도체 패키징 기술입니다.
• 특징:
• 생산 효율성이 높고 비용이 절감됩니다.
• 기존 Fan-Out Wafer Level Packaging(FO-WLP) 기술의 확장판입니다.
• 대량 생산 시 더욱 경제적입니다.
• 적용: AI 칩, 전력관리반도체(PMIC), 모바일 AP 등 고성능 칩 제조 공정.

3) 웨이퍼(Wafer)
• 정의: 반도체 칩 제조에 사용되는 얇은 원형 실리콘 기판입니다.
• 역할: 전자 회로를 형성하는 기반으로, 기존 반도체 제조 공정에서 필수적인 소재입니다.

4) PCB(Printed Circuit Board)
• 정의: 전자 기기의 회로를 구성하기 위해 사용되는 직사각형 기판입니다.
• 특징: 직사각형 구조 덕분에 대량 생산에서 효율적이며, FO-PLP 기술에서 핵심 역할을 합니다.

5) AI 칩(AI Chip)
• 정의: 인공지능(AI) 연산에 특화된 고성능 반도체 칩입니다.
• 특징: 딥러닝, 머신러닝 등 AI 알고리즘의 대규모 데이터 연산을 처리하기 위해 설계되었습니다.
• 요구 조건: 데이터 처리 속도, 전력 효율성, 비용 경쟁력이 중요합니다.

6) 수율(Yield)
• 정의: 제조 공정에서 불량 없이 정상적으로 생산된 반도체 칩의 비율입니다.
• 중요성: 수율이 높아야 제조 비용을 낮추고 생산 효율성을 극대화할 수 있습니다.

7) 파운드리(Foundry)
• 정의: 반도체 설계를 전문으로 하는 팹리스(Fabless) 기업으로부터 설계도를 받아 칩을 생산하는 위탁 생산업체입니다.
• 주요 기업: TSMC, 삼성전자 등이 있습니다.

3. 삼성전자와 TSMC의 의미 없는 경쟁 구도(삼성전자는 경쟁자로 부르기 민망한 수준)

1) 삼성전자의 강점과 과제
• 삼성전자는 FO-PLP 기술을 먼저 상용화하며 기술적 우위를 선점하였지만, 현재 적용 범위가 제한적입니다.
• AI 칩 제조 공정으로 FO-PLP를 확대하려는 기술 개발이 진행 중이나, 기술 안정화와 수율 확보가 관건입니다.
• 업계는 삼성전자가 기술 안정화와 수율 개선을 통해 시장 지배력을 강화할 필요가 있다고 보고 있습니다.

2) TSMC의 전략과 성장 가능성
• TSMC는 기존 CoWoS 기술과 FO-PLP 기술을 병행 개발하며 AI 칩 시장에서의 경쟁력을 강화하고 있습니다.
• 생산 효율성과 비용 절감을 위해 FO-PLP 기술을 적극적으로 도입하며, AI 시장에서의 우위를 노리고 있습니다.
• 이노룩스 공장 인수는 FO-PLP 생산능력 확장을 위한 주요 전략으로 평가됩니다.

4. 시장 전망 및 중요성

• FO-PLP 기술의 미래:
FO-PLP는 생산 효율성과 비용 절감 측면에서 혁신적인 기술로 평가받으며, AI 칩 수요가 폭발적으로 증가하는 현재 반도체 시장에서 핵심 역할을 할 것으로 예상됩니다.
• AI 시장의 영향:
AI 칩 시장에서 FO-PLP를 선점한 기업이 경쟁 우위를 확보할 가능성이 큽니다.
• 경쟁 심화:
삼성전자와 TSMC 간 기술력과 생산능력 경쟁은 더욱 심화될 전망이며, 기술 적용 속도와 안정화가 승패를 좌우할 것입니다.

FO-PLP는 반도체 패키징 기술의 새로운 표준이 될 가능성이 높으며, 두 회사 간의 경쟁이 반도체 시장 전반에 미칠 영향을 주목해야 합니다.