토모큐브가 개발한 유리기팜 결함 분석 홀로토모그래피(Holotomography·HT) 시스템 'HT-T1 Desktop(HT-T1D)'.(사진=토모큐브)

[이데일리 송영두 기자] 인공지능(AI) 반도체와 고대역폭메모리(HBM) 확산으로 차세대 패키징 핵심 소재인 유리기판이 주목받고 있는 가운데, 생산 수율을 좌우하는 미세 결함을 비파괴 방식으로 3차원(3D) 분석할 수 있는 전용 계측 장비가 국내에서 처음 선보였다. 토모큐브는 단순히 불량을 검출하는 수준을 넘어 결함이 발생한 원인과 공정을 추적할 수 있는 플랫폼을 앞세워 유리기판 검사·계측 시장 공략에 나선다는 전략이다.

토모큐브(475960)는 유리기판 결함 분석에 특화된 데스크톱 홀로토모그래피(Holotomography·HT) 시스템 ‘HT-T1 Desktop(HT-T1D)’을 공식 출시했다고 13일 밝혔다.

최근 AI 가속기와 HBM 시장이 빠르게 성장하면서 유리 코어 기판과 유리 인터포저는 차세대 반도체 패키징 핵심 소재로 떠오르고 있다. 하지만 레이저 가공과 식각, 금속화, 싱귤레이션 등 복잡한 공정 과정에서 발생하는 미세 결함의 원인을 신속하게 파악하고 수율을 안정화하는 것은 여전히 업계의 과제로 꼽힌다.

기존 자동광학검사(AOI) 장비는 표면 결함을 찾아내는 데는 효과적이지만, 결함이 어느 공정에서 발생했고 내부 구조가 어떻게 변형됐는지까지 확인하기는 어렵다. 특히 유리기판은 내부 미세 균열이나 기포, 박리 등이 제품 신뢰성과 직결되는 만큼 결함 원인을 얼마나 빠르게 규명하느냐가 생산성과 직결된다.

토모큐브가 이번에 출시한 HT-T1D는 AOI 장비가 검출한 결함 좌표를 기반으로 유리기판 내부를 비파괴 방식의 3D 데이터로 재구성해 결함의 위치와 형태, 깊이 방향 특성까지 정밀 분석하는 장비다. 표면 검사만으로는 확인하기 어려운 결함 발생 공정과 원인 분석을 지원해 공정 개선 속도를 높일 수 있도록 설계됐다.

핵심은 가시광 기반 홀로토모그래피 기술이다. 유리 내부의 3D 굴절률 분포를 1만분의 1(10-⁴) 수준의 정밀도로 영상화할 수 있으며, 시료를 파괴하지 않아 동일 위치를 공정 단계별로 반복 측정할 수 있다. 이를 통해 결함이 어느 공정에서 생성되거나 확대됐는지 추적할 수 있다는 것이 회사 측 설명이다.

토모큐브는 이를 통해 기존 파괴 분석에 의존하면서 수일에서 수주까지 걸리던 결함 원인 분석 시간을 수분 이내로 단축하고, 후속 공정 투입 전 선제적으로 공정을 개선할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

하드웨어와 함께 공개한 3D 분석 소프트웨어 ‘TomoAnalysis MI(TAMI)’도 차별화 요소다. TAMI는 3D 굴절률 데이터를 정량 분석해 보고서 형태로 제공하는 검사·계측 전용 소프트웨어다. 향후 시스템통합(SI) 파트너를 통해 양산 라인에 적용될 인라인 장비 ‘HT-T1M’과도 동일한 데이터 포맷을 지원해 연구개발(R&D)부터 양산 공정 리뷰까지 하나의 워크플로로 연결할 수 있도록 했다.

박용근 토모큐브 대표는 “유리기판은 차세대 반도체 패키징의 핵심 소재지만 양산 경쟁력은 결함을 얼마나 빠르게 이해하고 공정 개선으로 연결하느냐에 달려 있다”며 “HT-T1D는 단순 불량 검출 장비를 넘어 결함의 근본 원인을 규명하고 공정 조건을 최적화하는 핵심 계측 플랫폼이 될 것”이라고 말했다.

이어 “굴절률 자체가 소자 성능을 결정하는 공동패키지광학(CPO)용 유리 광집적기판에도 동일한 플랫폼을 적용할 수 있다”며 “향후 결함 분석뿐 아니라 기능 계측 분야까지 적용 범위를 확대해 나갈 계획”이라고 덧붙였다.

토모큐브는 이번 제품 출시를 계기로 유리기판 제조사와 첨단 패키징 기업, 시스템통합(SI) 기업과 협력을 확대하는 한편, 인라인 검사 장비까지 포트폴리오를 확장해 차세대 반도체 패키징 검사·계측 시장 공략에 속도를 낼 방침이다.