[녹색경제신문 = 문슬예 기자] 송재혁 삼성전자 DS 부문 최고기술책임자(CTO) 사장이 ‘세미콘 코리아 2026’ 기조연설에서 차세대 패키징 기술인 하이브리드 본딩(HCB, Hybrid Copper Bonding)을 직접 언급하며 AI 시대를 대비한 삼성전자 반도체의 기술 상황을 공개했다. 

11일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 세미콘 코리아 2026 개막 기조연설자로 나선 송재혁 사장은 AI 워크로드 확대로 메모리 대역폭과 전력 효율 한계가 빠르게 드러나고 있다며, 이를 해소하기 위한 핵심 기술 중 하나로 하이브리드 본딩을 제시했다. 

“차세대 HBM 시스템에서는 전력 소모와 열 관리가 성능을 좌우하는 핵심 요소가 되고 있다”며 “하이브리드 본딩을 통해 인터커넥트 저항을 낮추고 열 전달 경로를 개선해, 패키지 차원에서의 효율을 높이는 기술을 준비하고 있다”고 밝혔다. 

이어 “TSV(실리콘 관통 전극) 중심의 기존 적층 방식에서 나아가, 다이 간 직접 결합 구조를 통해 전력 손실과 발열을 동시에 줄이는 방향으로 기술 검증을 진행하고 있다”고 설명했다.

송 사장은 실제 하이브리드 본딩 구조를 적용해 동작시킨 결과, 열 저항(thermal resistance)을 20% 이상 낮추고 베이스 다이(base die) 온도를 약 11% 줄이는 효과를 확인했다고 덧붙였다.

이는 차세대 HBM 경쟁에서 핵심 기술로 거론되는 하이브리드 본딩을 직접 조명하고 나선 것으로 풀이된다. 송 사장은 구체적인 적용 시점에 대해서는 언급을 아끼면서도 지속적으로 하이브리드 본딩에 대한 선행 개발과 기술 확보를 이어가고 있음을 강조했다.

또한 송 사장은 HBM4를 예시로 들며, 파운드리와 메모리를 동시에 보유한 삼성의 구조적 강점을 바탕으로 핀펫(FinFET) 기반 파운드리 기술을 선도적으로 적용했다고 밝혔다. 

그는 “전력 효율과 신호 무결성 측면에서 의미 있는 개선을 확인하고 있으며 고객들로부터도 긍정적인 피드백을 받고 있다”고 말했다. 

향후 HBM 진화 방향으로는 기존 범용 HBM을 넘어서는 새로운 유형도 언급했다. 송 사장은 커스텀 HBM(cHBM)과 3차원 적층 개념의 차세대 HBM(zHBM) 등을 예로 들며, AI 시스템 요구 수준에 맞춰 메모리 아키텍처 역시 점진적으로 확장될 것이라고 전망했다.

이날 송 사장은 AI 기술이 데이터센터를 넘어 에이전트 AI, 피지컬 AI로 확장되는 흐름 속에서 반도체가 감당해야 할 연산량·전력·메모리 수요가 급격히 증가하고 있다고 진단했다. 이러한 변화에 대응하기 위해 삼성전자 DS 부문은 디바이스(Device)·패키지(Package)·디자인(Design)의 ‘3박자 전략’을 중심으로 기술 준비를 진행하고 있다고 밝혔다.

송 사장은 “무어의 법칙 한계에 근접한 환경에서 공정 미세화 혁신만으로는 충분하지 않다”며 “패키징과 아키텍처를 포함한 공동 최적화를 통해 AI 시대가 요구하는 성능과 전력 효율을 동시에 만족시키는 것이 목표”라고 강조했다.