생기원, 반도체 웨이퍼 16장 동시 검사…장비 국산화 '청신호'

반도체 공정은 웨이퍼를 제조하고 회로를 새기는 '전 공정'과 칩을 패키징 하는 '후 공정'으로 나뉜다.

이 과정에서 거치는 웨이퍼 테스트는 전 공정에서 생산된 불량 칩이 패키징 되는 것을 찾아내 칩 특성·품질을 검증하는 것으로, 반도체 생산성을 높이기 위한 필수 공정이다.

한국생산기술연구원 디지털전환연구부문 남경태 박사 연구팀은 반도체 공정에서 웨이퍼 16장을 동시에 검사할 수 있는 '고속 멀티 프로빙(계측) 웨이퍼 검사 시스템'을 개발했다고 22일 밝혔다.

이는 한 번에 웨이퍼 한 장만 검사할 수 있는 기존 장비의 한계를 뛰어넘은 것으로, 단위 시간당 16배 많은 처리량을 구현할 수 있게 됐다.

연구팀은 주요 부품인 프로브 척, 웨이퍼, 프로브 카드를 하나의 프레임 안에 패키징한 일체형 카트리지를 개발했다.

이어 일체형 카트리지를 16개 장착할 수 있는 멀티 체임버 방을 제작하고, 얼라인먼트 알고리즘을 통해 카트리지를 검사용 체임버까지 정확하게 연결할 수 있는 시스템을 설계했다.

수백㎏에 이르는 카트리지를 정해진 체임버 방까지 빠르고 안정적으로 전달할 수 있는 이송 로봇도 함께 개발했다.

남경태 박사는 "기존 싱글 프로버 16대 분량을 검사할 수 있어 생산성·공간 활용도를 높이면서 비용은 획기적으로 줄일 수 있다"며 "웨이퍼 검사 장비의 75% 이상을 해외 제품에 의존하는데, 장비 국산화에도 청신호를 켠 성과"라고 말했다.

/연합뉴스