자비스, 세계최초 삼성·SK하닉용 HBM 인라인 엑스레이 검사장비 공개

[아이뉴스24 고종민 기자] 산업용 엑스레이(X-ray) 검사장비 전문 업체 자비스가 올해 안에 고대역폭 메모리(HBM)용 ‘인라인(in-line)’ 방식 엑스레이 장비 개발한다.

인라인 방식의 엑스레이 장비의 HBM 공정 적용은 세계 최초다.

21일 자비스 관계자는 아이뉴스24와의 전화통화에서 “HBM 공정에 적용될 인라인 엑스레이 장비는 올해 말까지 표준형으로 개발을 목표하고 있다”며 “표준형을 기반으로 이후 고객사의 요구에 맞는 맞춤형 장비로 개발이 가능할 것”이라고 말했다.

잠재 고객군은 반도체 제조업체(삼성전자, SK하이닉스, 마이크론, 인텔 등)이며 또한 고해상도 기술을 요하는 생산업체를 주요 목표시장으로 하고 있다.

자비스는 식품 이물 검사 분야에서 엑스레이 검사 장비 노하우를 축적해 왔으며 반도체 분야는 적용 분야의 확장 대상이다.

인라인 방식 엑스레이 장비는 세계 최초로 작업자 의존 없는 자동 판정 방식의 검사가 가능해 4차 산업의 한 축으로 평가받는 스마트팩토리 구축에 적합하다. 특히 반도체 공정에선 반도체 IC 패키지 내의 플립칩 범프(Flipchip Bump)의 납땜 상태를 비롯해 △실리콘관통전극(TSV)△팬아웃웨이퍼레벨패키지(FO-WLP) △팬아웃패널레벨패키지(FO-PLP) △솔더온패키지(SOP) 등 고부가가치 패키징 공정 내 내부 불량을 엑스레이로 촬영해 검사한다. 이 같은 공정 내 내부 결함은 광학식 카메라를 사용한 검사가 불가능 한 것으로 알려졌다.

자비스는 앞서 삼성전자에 IC 패키지 내의 플립칩 범프(Flip-chip bump) 납땜 상태의 결함 ·불량을 검출하는 IC솔더링 검사장비 납품한 바 있다. 구체적으로 삼성전자 온양공장에 3대 납품한 실적을 갖고 있으며 거래처 확대를 위한 협상이 진행 중이다.

자비스는 삼성전자의 납품 실적을 바탕으로 제품의 기술 고도화에 따른 고객사 요청사항을 반영해 2D+CT·3D 하이브리드 방식을 적용한 장비를 개발했다.

2D+CT/3D는 테스트할 반도체를 자동으로 투입하는 인라인(In-Line) 방식으로 2D 이미지 검사를 통해 결함 후보군이 추출되면 CT/3D 검사를 적용한다. 평면 이미지로는 파악하기 어려운 결함을 정밀하게 검사하는 방식이다.

특히 단위 시간당 검사 속도를 높이기 위해 검사를 2D, CT/3D 2단계로 나눠 진행한다. 전체 검사 속도와 정확성을 높일 수 있는 차별화된 기술로 꼽힌다. 대부분 해외업체들은 테스트 할 반도체를 수동으로 투입하고 별도의 작업자가 검사를 수행하는 오프라인(Off-Line) 방식의 제품을 판매하고 있으며, In-line방식의 제품은 생산하고 있지 않다.

또한 자비스는 지난 5년간 지속적인 개발을 통해 자회사인 자비스옵틱스에서 100nm 까지 구현 가능한 배터리·반도체 3차원 고해상도 현미경 나노CT 장비를 개발하는데 성공했다. 관련 계측장비는 현재 연구소에서 사용 가능한 데모장비 개발을 완료했다. 개발이 완료되면 2024년 하반기부터 자비스에서 본격적으로 판매할 예정이다. 대상물의 내부 구조를 100nm까지 정밀하게 확인할 수 있는 기술을 적용, 반도체 정밀 검사에 사용이 가능하다.

고부가가치 패키징 분야 내 엑스레이 장비 수요가 늘어나고 있어 추가적인 고객사 납품도 기대하고 있다. 특히 HBM의 경우, 수율(완성품 중 양품 비중)이 50~60%에 불과해 불량률율을 줄이기 위한 검사장비 수요가 강한 품목이다. 자비스가 HBM용 인라인 엑스레이 개발에 공을 들이는 이유다.

자비스는 현재 장비 제작에 필요한 핵심 부품과 소프트웨어(S/W) 기술을 보유했으며 이를 모듈화해 고객의 요구에 따라 맞춤형 설계 제작이 가능하다는 강점을 보유하고 있다.