IR52장영실상

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제목	[iR52 장영실상] 반도체 적층 불량, 3D로 잡는다
등록일	2025-12-22
내용	△ 왼쪽부터 김동균 부서장, 김태근 CTO, 김유석 부서장, 성천야 부서장. 인공지능(AI) 시대가 열리면서 반도체 기술도 빠르게 진화하고 있다. 고성능 AI를 구동하기 위해 반도체 칩을 아파트처럼 수직으로 여러 층 쌓아 올리는 어드밴스트 패키징(Advanced Packaging) 기술이 필수적으로 쓰인다. 하지만 칩을 쌓는 과정에서 눈에 보이지 않는 미세한 틈이나 균열을 찾아내는 일은 매우 어렵다. 2025년 제51주 차 IR52 장영실상은 이러한 고성능 반도체의 불량을 3차원으로 정밀하게 검사하는 장비를 개발한 큐빅셀이 수상했다. 수상 제품은 반도체 어드밴스트 패키지용 3차원 홀로그래피 전수 검사 장비다. 최근 챗GPT 같은 생성형 AI가 확산하면서 고대역폭메모리(HBM)나 그래픽처리장치(GPU) 같은 고성능 반도체 수요가 폭발적으로 늘고 있다. 이런 반도체는 칩을 위로 높게 쌓는 공정이 들어가는데, 칩 사이가 제대로 붙지 않거나 높이가 맞지 않으면 불량이 발생한다. 기존에는 2차원 카메라로 사진을 찍어 검사했지만, 입체적인 구조를 정확히 파악하기 어렵고 검사 속도도 느려 전수 검사가 쉽지 않다는 한계가 있었다. 큐빅셀은 이를 해결하기 위해 FSH(Flying-over Scanning Holography)라는 독자적인 기술을 개발했다. 이 기술은 마치 비행기가 날아가며 지형을 훑듯이 반도체를 스캔해 3차원 홀로그램 영상을 만드는 방식이다. 가장 큰 특징은 카메라의 초점이 맞는 범위인 심도를 획기적으로 높였다는 점이다. 일반 카메라는 가까운 곳을 찍으면 먼 곳이 흐릿하게 보이지만, 큐빅셀의 장비는 기존 광학 장비보다 무려 800배나 깊은 영역까지 선명하게 볼 수 있다. 이 덕분에 한 번의 촬영만으로도 반도체의 윗면부터 아랫면까지 모든 3차원 정보를 획득할 수 있어 검사 시간을 크게 단축했다. 김태근 큐빅셀 최고기술경영자(CTO)는 "기존 기술 대비 차별성을 고객들이 쉽게 받아들이지 못해 설득하는 과정이 힘들었다"며 "하지만 반복적인 성능 검증을 통해 우리 기술이 기존 광학 기술의 한계를 넘어선 현실적인 대안임을 입증해냈다"고 밝혔다. 주최 : 과학기술정보통신부 주관 : 매일경제신문사, 한국산업기술진흥협회 [이새봄 기자]

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