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심층기획 반도체 검사장비, 시간은 ‘돈’…검사공정 ‘하이브리드’ 바람 거세다

세미콘코리아(SEMICON KOREA) 2018, 소자 집적도에 따른 불량률 잡아라

[산업일보]
반도체의 품질을 좌우하는 검사장비는 반도체가 제품에 장착되기 전에 본래의 기능을 제대로 수행하는지 검사하는 장비로 우리나라의 경우 메모리 반도체 관련 검사 및 측정장비를 개발 생산하는 기업의 비중이 높다. 지난 1월 31일부터 이달 2일까지 개최된 세미콘코리아(SEMICON KOREA) 2018에도 메모리 반도체 관련 검사 및 측정 장비를 전시한 기업들이 많이 눈에 띄었다.

특히 메모리 소자의 집적도가 높아지면서 증가하는 테스트 시간을 줄이기 위한 하이브리드 장비와 유연한 생산이 가능한 모듈형 테스트 장비의 출시가 높았다. 결과적으로 검사시간을 단축해 전체 검사비용을 줄이고 높은 신뢰성은 유지하길 원하는 사용자들의 요구를 반영하고 있다.

테스트 변동 사항 많아져
한국내쇼날인스트루먼트(한국NI)는 세미콘코리아(SEMICON KOREA) 2018에서 반도체 양산 테스트 시스템(STS : Semiconductor Test System)을 선보였다.
반도체 검사장비, 시간은 ‘돈’…검사공정 ‘하이브리드’ 바람 거세다
한국NI 부스에 방문한 참관객에게 반도체 양산 테스트 시스템(STS : Semiconductor Test System)을 설명하고 있다.

NI STS는 NI의 PXI 플랫폼을 탑재해 반도체 양산 환경에 적합한 개방성과 유연성을 높인 제품이다. 한국NI 마케팅 엔지니어 권순묵 대리는, "최근 테스트 요구사항들이 수시로 바뀌는 경우가 많아지고 있는데 이러한 요구에 대응하기 위해 NI STS 장비는 모듈형 구성을 채택해 유연성을 확보하고 있다“고 말했다.

또한 “테스트 장비가 달라지면 개발시 측정했던 데이터와 양산시 데이터값에서 큰 오차가 발생하는 경우가 있는데 NI는 R&D테스트 장비와 양산 테스트 장비에 PXI 플랫폼을 동일하게 탑재함으로써 테스트로 인한 오차를 줄여 전체 개발기간을 줄일 수 있다”고 설명했다.

이어 “NI STS는 RF 및 혼합 신호 테스트를 위해 모듈형 계측을 구현한다. 사용자들은 여러 신호에 대응할 수 있는 계측기를 요구하고 있다. 다시 말해 기존 디지털신호뿐만 아니라 아날로그 신호, RF신호 등 다양한 신호를 복합적으로 테스트를 할 수 있는 계측기를 요구하고 있어서 이러한 요구를 반영했다.

오실로스코프로 알려진 한국텍트로닉스는 이번 전시회에서 2010년에 인수한 키슬리 인스트루먼츠의 반도체 및 디스플레이 관련 테스트 제품들을 중점적으로 소개했다.

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한국텍트로닉스 김건아 마케팅 팀장은 텍트로닉스에서 합병한 키슬리의 4200A-SCS 파라미터 분석기에 대해 설명했다.

김건아 마케팅 팀장은, “키슬리의 4200A-SCS 파라미터 분석기는 특성화 복잡성 및 테스트 설정을 최대 50%까지 줄여 명확한 측정 및 분석 기능을 제공한다. 임베디드 측정 기술을 통해 테스트 지침을 제공하고 수동 및 반자동 웨이퍼 프로버 및 극저온 컨트롤러를 지원한다. 웨이퍼 레벨 안정성, 고장 분석, 전기 화학 등 다양한 유형의 샘플에 대한 전기적 특성 평가를 수행할 수 있다”고 설명했다.

이어, “반도체 후공정 분야의 웨이퍼레벨 테스트에서는 테스트속도, 하이-파워에 대한 고객의 요구가 높아지고 있고 테트로닉스를 비롯해 관련 기업들이 이러한 부분에 대응한 제품들을 출시하는 경향을 보이고 있다”고 말했다.

사용자, 신뢰성 高…비용 절감 검사장비 ‘선호’
반도체 메모리 테스트용 장비를 전문으로 개발 및 제조하는 와이아이케이(주)(YIKC)는 이번 전시회에서 D램(DRAM), 플래시(FLASH) 등의 메모리 디바이스를 테스트 할 수 있도록 개발된 반도체 계측 및 측정장비을 전시했다.
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와이아이케이(주) 박희수 상무는 세미콘코리아 2018에 출품한 제품과 이 회사의 연혁에 대해 간략한 소개를 들려주었다.

와이아이케이(주) 박희수 상무는, “MT6133/MT6122은 메모리 웨이퍼 테스트 시스템(Memory Wafer Test System)으로 메모리 시스템의 평가분석과 대량 생산을 가능하도록 한다. 또한 성능 향상을 통해 테스트 비용을 절감을 할 수 있으며, 300mm 웨이퍼 라인에 다양한 종류의 메모리 디바이스 테스트를 제공한다. 이 설비는 삼성전자 반도체 공장에 투입될 만큼 기술력을 인정받고 있다. 와이아이케이는 한 마디로 작지만 강한 기업이다”고 설명했다.

티에스이(TSE)는 반도체 테스트 인터페이스 솔루션을 공급하고 있는 기업으로 이번 전시회에 메모리용, 비메모리용 관련 부품과 장비를 선보였다.
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티에스이 전시부스에 많은 참관객이 방문해 상담과 설명을 진행했다.

티에스이 양정일 전무는 “메모리반도체 테스트 단계 중 웨이퍼테스트, 번인, 패키지테스트가 일반적인데 최근에는 패키지테스트가 번인테스트로 집중되는 경향을 보이고 있다. 티에스이 뿐만 아니라 기존 패키지테스트 공급 기업사들도 번인테스트 분야로 많이 기울고 있다. 지난해처럼 올해 세미콘전시회에서도 번인관련 부품과 테스터기를 찾는 사람들이 많다. 티에스이에서도 기존 패키지테스트 분야에서 사업영역을 확장해 번인 분야의 번인소켓, 번인장비, 번인보드, 번인테스트장비 등을 이번 전시회에 전시중이다. 특히 티에스이는 고속으로 패지키테스트를 할 수 있는 기술력을 갖추고 있어서 번인공정에도 이러한 기술을 적용할 수 있는 역량을 갖추고 있다”고 말했다.

패키지 상태에서의 번인(PLBI : Package Level Burn-In) 테스트 공정은 메모리 소자 들을 번인 보드의 소켓에 삽입한 후 챔버 안에 넣고, 고온조건(일반적으로 80~125℃ 정도)을 일정시간 유지하고 이 상태에서 소자의 기능 시험을 진행해 정상 또는 비정상제품을 선별한다.

유니테스트는 이번 전시회에서 D램 하이브리드 테스트 시스템(UNI940A)과 낸드 웨이퍼 테스트(UNI 620-ES), 낸드 하이브리드 테스트 시스템(UNI940F) 등을 참관객들에게 소개했다.
반도체 검사장비, 시간은 ‘돈’…검사공정 ‘하이브리드’ 바람 거세다
유니테스트는 기존에 출시한 D램 하이브리드 테스트 시스템(UNI940A)와 함께 낸드 웨이퍼 테스트(UNI 620-ES), 낸드 하이브리드 테스트 시스템(UNI940F)을 중점 소개했다.

유니테스트 이동환 대리는, “후공정 테스트는 일반적으로 번인테스트, 코어테스트, 스피드테스트로 스텝을 나눠서 진행하는데 UNI940A는 유니테스트와 SK하이닉스가 공동 개발한 제품으로 번인과 코어테스트를 합쳐놓은 하이브리드 테스터이다. 이 장비은 SK하이닉스 등 국내외 기업들에 공급중이다”고 밝혔다. “이 장비는 가장 큰 장점은 검사 공정을 단축하면서 테스트 시간이 줄여 양산성을 높인 점이 가장 핵심이라고 할 수 있다”고 전했다.
김원정 기자 vuswlq@kidd.co.kr

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