삼성전자가 2500억원을 투자해 일본 요코하마에 최첨단 패키징 연구소를 세운다. 연구소를 안정적으로 운영하기 위해 수천억원을 들여 요코하마 첨단 연구개발(R&D) 지구에 있는 대형 빌딩도 매입했다.

최첨단 패키징은 그래픽처리장치(GPU), 고대역폭메모리(HBM) 등 이종(異種) 칩을 연결해 하나의 칩처럼 작동하게 하는 기술로 인공지능(AI) 반도체 제조의 핵심 공정으로 꼽힌다. 최첨단 패키징 1위인 대만 TSMC를 따라잡기 위해 소부장(소재·부품·장비) 강국인 일본과 손을 잡은 것이라는 해석이 나온다.

13일 반도체업계에 따르면 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 일본법인은 요코하마시 미나토미라이21지구에 250억엔(약 2337억원)을 투자해 최첨단 패키징 연구소를 짓기로 했다. 2027년 3월로 잡은 가동 시점에 맞춰 현지 연구 인력도 채용한다. 삼성전자가 2023년 12월 발표한 일본 패키징 투자 계획을 구체화한 것이다. 요코하마시는 삼성전자를 최근 ‘기업 입지 촉진 조례 인정 사업자’로 선정하고 보조금 25억엔을 지급하기로 했다.

삼성전자는 미나토미라이21지구 중심부에 있는 연면적 4만7710㎡(1만4332평·지상 12층, 지하 4층) 규모의 ‘리프 미나토미라이’ 빌딩을 매입하고, 일부 층에 최첨단 패키징 연구소와 시험 생산설비를 들여놓기로 했다. 삼성전자가 일본에 대형 빌딩을 보유한 것은 2015년 3월 구조조정 차원에서 도쿄 롯폰기 일본삼성 본사 빌딩 지분 57%를 매각한 이후 10년 만이다.

삼성전자가 일본에 패키징 연구소를 설립하기로 한 것은 도쿄대와 디스코(장비), 나믹스(소재), 라조낙(소재) 등 일본 학계 및 소부장 기업과의 협업을 통해 최첨단 패키징 기술력을 끌어올리기 위해서다. 앞서 TSMC도 최첨단 패키징 기술 고도화를 위해 2019년 도쿄대에 연구소를 세웠다.

오랜 기간 글로벌 반도체기업의 첫 번째 과제는 ‘칩 미세화’였다. 회로 폭을 나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m) 단위로 좁혀 하나의 칩에 여러 기능을 넣을 수 있는지에 따라 경쟁력이 갈렸다. 하지만 칩 미세화 경쟁이 1㎚대로 내려오면서 기술적 한계에 부딪히기 시작했다. 반도체기업들이 내놓은 해법은 첨단 칩 여러 개를 연결해 하나의 칩처럼 구동하는 것이었다. ‘최첨단 패키징’이 인공지능(AI) 반도체 시대의 승부처가 된 배경이다.

황정수/김채연 한국경제신문 기자

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