이 기사는 2024년 06월 12일 15:53 thebell 에 표출된 기사입니다.

반도체 후공정 테스트 핸들러 세계 1위 기업(점유율 기준) 테크윙이 HBM(고대역폭메모리) 검사 장비 '큐브 프로브(Cube Probe)'를 고객사에 입고한다. 현재 HBM을 제조하는 주요 메이커 3사(삼성전자, SK하이닉스, 마이크론)와 구체적인 장비 스펙을 협의하고 있으며, 3분기 최종 퀄(품질인증)을 획득하고, 정식 PO(구매주문)를 받아 입고할 전망이다.

12일 반도체 업계에 따르면 테크윙이 지난해 하반기 개발을 완료하고, HBM 고객사와 데모 테스트를 진행한 HBM 용 검사장비 큐브 프로브를 올 3분기 고객사에 정식 입고, 양산에 돌입한다. 양산 단계에 진입하면 HBM 전용 검사장비로서는 최초의 사례가 된다. 검사장비의 존재근거는 공정 상에서 양품 수율을 선제적으로 잡아내는 것인데, 고객사와의 수율 테스트에서 일정 수준의 수율을 확보했다는 전언이다.

테크윙의 사정에 두루 밝은 업계 관계자는 "지난해부터 복수의 고객사를 대상으로 퀄 테스트를 지속적으로 진행해 왔으며, 최근 만족할 만한 결과를 얻었다"면서 "3분기 내 HBM 제조 고객사로부터 PO가 있을 것"이라고 밝혔다.

테크윙이 지난해 개발을 완료한 큐브 프로브는 사실 2014년 개발 프로젝트의 'HBM 변용'에 가깝다. 당시 테크윙은 주요 고객사와 고적층 D램을 다이(Die) 단계에서 테스트할 수 있는 신규 검사장비를 공동 개발했는데, 당시는 AI(인공지능) 반도체 양산 시장이 도래한 시점이 아니었기 때문에 경제성을 이유로 프로젝트를 중단했다.

하지만 지난해부터 엔비디아, SK하이닉스를 중심으로 HBM 시장이 본격적으로 개화 단계에 접어들면서 테크윙은 중단 프로젝트를 재개, 고객사 데모 테스트를 진행하는 등 큐브 프로브의 양산 진입에 속도를 내왔다. 개발 중단 프로젝트가 약 10년 만에 다시 빛을 보게 된 셈이다. 당시 프로젝트 명은 'HCM'으로 알려졌다.

테크윙의 큐브 프로브는 EDS(Electrical Die Sorting) 공정과 패키지 테스트 공정 사이에 다이 수준에서 선행 테스트를 진행하는 신개념 후공정 장비다. 보통 반도체는 다이를 쌓은 후 패키지 단계에서 개별 칩의 전기적 특성을 검사하는데, 큐브 프로브는 다이를 쌓는 과정에서 테스트를 진행 고적층 반도체의 수율을 높이는 역할을 한다.

적층된 HBM의 전기적 특성을 검사하고, 테스트하는데 최적화됐다는 평가다. 현재 프로브 카드가 탑재된 프로브 스테이션은 테스트를 위해 웨이퍼를 자르기 전 웨이퍼 한 장 단위로 전기적 검사를 한 뒤 로직 다이(die)에 탑재해 또 다시 테스트를 진행한다. 그 뒤 소잉(sawing)을 해 자른 단면에 대해 테스트를 진행하고 최종 샘플 테스트를 한 뒤 고객사로 출고된다.

하지만 큐브 프로브는 프로브 검사까지 수행할 수 있는 프로브 스테이션 테스트 공정을 내재화했기 때문에 복잡한 테스트 공정을 최소화하는 효과가 있다는 평가다. 장비 내부에 프로브 검사와 양품 검사 기능이 탑재돼 있어 해당 스테이지에 대한 절감효과도 발생할 수 있다.

3분기 큐브 프로브가 HBM 양산 라인에 정식 입고되면 HBM의 단가에도 영향을 미칠 전망이다. 현재 약 50% 전후로 알려진 HBM 수율이 상승하면서 고객사들의 비용 구조도 개선될 수 있기 때문이다. 수요가 공급을 앞서고 있는 상황에서는 테스트의 니즈가 상대적으로 떨어지지만, 제조 3사(삼성전자, SK하이닉스, 마이크론)의 캐파가 일정 수준 이상으로 올라오면 수율과 테스트의 니즈는 자연스럽게 올라간다. 단가 경쟁 구조가 형성되는 셈이다.

업계에서 테크윙의 큐브 프로브를 주목하는 배경이다. 업계 관계자는 "엔비디아 등 HBM 최대 수요처에서 HBM 제조와 관련 고객사에 지속적으로 수율에 대한 요구를 해왔지만, 그동안 이에 대응할 수 있는 테스터가 존재하지 않았다"면서 "HBM 전용 검사장비가 출시되면 수율이 잡히고, HBM 단가에도 영향을 미칠 가능성이 크다"고 평가했다.

테크윙은 기존 최대 고객사인 마이크론을 비롯해 삼성전자, SK하이닉스와 큐브 프로브를 최종 테스트하고 있다. 각 사의 양산 공정에 맞춰 커스터마이징한 데모 설비를 입고했는데, 잠재 고객사 중 한 곳과 3분기 내 최종 퀄, PO 협의를 하고 있다는 전언이다. 첫 PO가 나면 타사와의 후속 양산 공급 가능성 역시 높아진다. 그간 거래가 없었던 삼성전자와의 거래 역시 기대되는 대목이다.

테크윙 관계자는 "고객사와의 NDA(비밀유지협약) 때문에 구체적인 사항을 밝히기는 힘들지만 고객사와 공급 협의가 진행되고 있다"면서 "HBM 테스트 시장에서 새로운 표준을 만들 것"이라고 강조했다.