웨이퍼 검사 핵심 부품 ‘프로브 카드’…“D램 검사 부품 국산화 도전”

[산업일보]
MEMS(micro-electromechanical systems, 초소형 정밀기계 기술) 전문 기업 마이크로투나노가 ‘나노코리아 2024’에서 반도체 검사장비 핵심 부품 ‘프로브 카드(Probe Card)’를 선보였다.

프로브 카드는 웨이퍼 상의 반도체 칩과 검사 장비를 이어 주는 장치다. 수만 개의 미세한 바늘이 웨이퍼와 접촉해 전기를 보내고, 돌아오는 신호에 따라 불량 반도체 칩을 선별한다.

마이크로투나노는 지난 2007년부터 SK 하이닉스에 낸드플래시용 프로브 카드를 공급했고 최근 5세대 고대역폭메모리(HBM3)용 프로브카드도 납품하고 있다.

핵심 기술력은 MEMS다. MEMS는 정밀 가공용 첨단 장비와 새로운 가공 공정 기술로 초소형 기기나 부품을 개발하는 시스템을 의미한다. MEMS로 만든 미세 기계는 마이크로미터(100만 분의 1미터) 이하의 정밀도를 가진다.

마이크로투나노는 증착, 식각 등 반도체 미세공정기술을 프로브 카드 제조에 응용해 저렴한 비용으로 대량 생산하는 시스템을 갖췄다. 이번 전시회에서는 관련 기술력을 인정받아 ‘나노코리아 2024 어워드’ 산업기술상 국무총리상을 수상했다.

웨이퍼와 직접 닿는 프로브 바늘은 정해진 좌표에 정확히 위치해야 검사를 수행할 수 있다. 마이크로투나노 관계자는 “수만 개의 마이크로단위 핀을 회로와 연결하고, 핀 사이사이에도 미세한 거리가 필요해 정밀한 기술이 요구된다”라고 설명했다.

이어 “다양한 종류의 반도체에 맞춰 프로브 카드를 설계·제작·본딩하는 기술력을 갖췄다”면서 “기술적 난이도가 높아 좋은 평가를 받은 것 같다”라고 밝혔다.

마이크로투나노는 낸드플래시 프로브 카드를 넘어 D램 EDS(Electrical Die Sorting) 프로브 카드 시장에도 진입을 준비하고 있다. D램 프로브 카드 시장은 현재 미국 폼팩터(FormFactor)와 일본 마이크로닉스재팬(MJC)이 양분하고 있다.

국내 시장이 불모지인 건 기술적 장벽이 높아서다. 낸드용은 3만~6만 개의 핀이 필요하지만 D램용은 10만 개 이상이 핀이 요구되고 검사 속도도 빨라야 한다.

마이크로투나노 관계자는 “외산 제품에 의존하는 D램 검사용 프로브 카드 국산화를 위해 꾸준히 연구개발을 진행했다”면서 “조만간 국산화가 가능할 것으로 보고 있다”라고 강조했다.

한편, 이번 전시회는 3일부터 5일까지 일산 킨텍스에서 진행했다.