삼성전자 "AI 시대 핵심은 첨단패키징"...나노코리아서 미래 조명

AI 시대 반도체 성능 좌우할 패키징
HBM·3D 로직·광반도체 기술 고도화
협력 생태계 구축으로 경쟁력 강화

【파이낸셜뉴스 고양(경기)=이동혁 기자】"인공지능(AI) 시대의 핵심 동력은 어드밴스드(첨단) 패키징이다."
9일 경기 고양시 킨텍스에서 열린 국내 최대 규모 나노융합 전시회 '나노코리아 2026' 나노비즈포럼에서 최원경 삼성전자 상무는 'AI 시대의 반도체 패키징 기술'을 주제로 발표하며 이같이 밝혔다.

최 상무는 "AI는 데이터센터를 넘어 스마트폰과 가전, 자동차 등 산업 전반으로 빠르게 확산되며 공기와 물 같은 인프라가 되고 있다"며 "차세대 AI 구현을 위해서는 반도체 성능뿐 아니라 시스템 전체의 전력 소모와 데이터 병목을 줄이는 첨단 패키징 기술이 필수"라고 강조했다.

삼성전자는 AI 반도체 경쟁력 강화를 위해 고대역폭메모리(HBM), 3차원(3D) 로직, 실리콘 포토닉스(광반도체), 시스템인패키지(SiP) 등 첨단 패키징 기술 고도화에 속도를 내고 있다. AI 서비스 확산으로 전력 효율과 발열, 데이터 전송 속도가 반도체 경쟁력을 좌우하면서 패키징이 단순 후공정을 넘어 시스템 성능을 결정하는 핵심 기술로 부상하고 있다는 설명이다.

특히 HBM 분야에서는 기존 적층 기술을 고도화하는 동시에 칩 간 연결 밀도를 높이는 차세대 접합 기술인 '하이브리드 본딩' 개발을 추진하고 있다. 이를 통해 발열을 줄이면서도 성능을 높인 차세대 HBM 구현을 목표로 한다.

최 상무는 "하이브리드 본딩 상용화를 위해서는 미세 이물질(파티클)을 최소화하고 여러 개의 칩을 적층하는 과정에서 발생하는 기판 휨(워페이지)을 정밀하게 제어하는 기술이 중요하다"며 "이를 통해 품질과 수율을 동시에 확보할 수 있다"고 설명했다.

삼성전자는 고객 맞춤형 HBM 개발도 추진한다. 메모리 제어칩 기능을 강화하거나 메모리 구조를 변경해 저전력과 고성능, 대용량을 동시에 구현한다는 전략이다.

로직 반도체 분야에서는 평면 구조를 넘어 칩을 수직으로 적층하는 3D 기술 개발을 확대하고 있다. 아울러 AI 데이터센터에서 대용량 데이터를 전기 대신 빛으로 전달하는 실리콘 포토닉스 기술도 클라우드 데이터센터를 시작으로 그래픽처리장치(GPU) 네트워크 장비 등으로 적용 범위를 넓힐 계획이다.

AI 반도체 경쟁이 치열해지면서 전력 효율과 발열 관리 역시 AI 반도체 핵심 과제로 떠오르고 있다. 삼성전자는 제품 설계 초기부터 서버 단위 시뮬레이션을 통해 전력 소비와 발열을 분석하고 칩 구조와 패키지 소재를 함께 최적화하는 방식으로 개발을 진행하고 있다고 소개했다.
최 상무는 "AI 데이터센터의 핵심은 시스템 기술 최적화(STCO)"라며 "HBM과 로직, 광반도체, 시스템인패키지를 하나의 시스템으로 최적화해 AI 솔루션을 제공하는 것이 목표"라고 밝혔다. 이어 "첨단 패키징은 삼성전자 혼자 개발할 수 있는 기술이 아니다"라며 "전자설계자동화(EDA) 기업과 반도체 후공정(OSAT), 기판 업체 등 다양한 파트너와 협력해 기술 생태계를 확대해 나갈 것"이라고 말했다.

한편 이날 포럼 개회사를 맡은 황경순 삼성전자 부사장은 "AI 산업 성장으로 고성능·고효율 반도체 수요가 빠르게 늘고 있다"며 "메모리 공정과 소재, 첨단 패키징 등 반도체 산업 전반의 기술 혁신이 더욱 중요해지고 있다"고 말했다.

moving@fnnews.com 이동혁 기자