국내 기술로 만든 마이크로 발광다이오드(LED) 검사 장비가 수출길에 오른다. 마이크로 LED는 차세대 디스플레이와 조명의 핵심 부품으로 꼽히는 광 반도체다.
나노엑스는 마이크로 LED칩의 품질과 불량 유무를 검사하는 EL 장비를 대만 기업에 공급한다고 6일 밝혔다. EL 장비는 전압, 전류 등 전기를 통해 반도체를 발광시키고 발광하는 빛의 파장을 통해 성능을 분석하는 장비다. 계약 관계상 구체적인 구매처를 공개하지 않았지만 마이크로 LED칩을 전문 생산하는 회사로 알려졌다. 박두진 나노엑스 사장은 “하반기 대만 업체에 1호기를 공급한다”며 “EL 방식 원천 기술을 보유, 다수 업체로부터 관심을 받고 있다”고 말했다.
나노엑스 장비는 마이크로 LED칩에 프로브카드를 접촉해 성능을 측정한다. 칩에 전류를 직접 가해 전압 변화, 빛의 파장, 세기 등을 확인하는 방식이다. 전류량을 조절하면서 검사할 수 있을 뿐만 아니라 역전압을 통해 수명도 계산이 가능하다.
마이크로 LED는 크기가 100마이크로미터(1㎛=100만분의 1m) 이하인 LED다. 눈에 잘 보이지 않을 정도로 크기가 매우 작은 데, 나노엑스는 각각의 LED칩을 직접 접촉해 검사하는 기술을 보유하고 있다. 반도체·디스플레이에서 다뤘던 프로브카드 기술을 마이크로 LED로 발전시켰다.
이번 대만에 공급하는 1호기는 128채널을 갖췄다. 한 번에 128개의 칩을 검사할 수 있다는 의미다. 6시간 정도면 마이크로 LED 칩 1200만개를 검사할 수 있다.
나노엑스는 2048채널 기술까지 확보했다고 소개했다. 1200만개 검사 시간을 40분까지 줄일 수 있다. 대만 업체와는 추가로 256채널과 512채널 장비 공급을 논의 중이다.
박두진 사장은 “EL 컨택 방식이 정확성에도 불구하고 시간이 오래 걸린다는 단점 때문에 상용화가 안 되고 있었는데, 멀티 채널을 한 번에 측정할 수 있는 원천기술을 확보한 영향이 컸다”면서 “마이크로 LED 업체들에 맞춤형으로 프로브카드를 제공한 데 이어 장비까지 상용화한 것에 의미가 있다”고 말했다.
회사는 장비 개발 과정에서 대만 마이크로LED 제조 업체가 칩을 공급하는 국내 세트업체와도 실증을 거쳤다고 전했다. 이번 성과는 삼각 공조의 결과물이라는 설명이다.
마이크로 LED 검사는 디스플레이 제조에서 매우 중요하다. 8K 해상도의 패널을 만든다고 가정할 때 마이크로 LED 양품률이 99.995%여도, 불량칩을 교체하는 (리페어) 비용만 1445달러, 우리돈으로 약 180만원 정도가 든다. 전공정 불량까지 고려하면 검사를 잘해도 수 천만원을 절약할 수 있다는 계산이다.
박 사장은 “마이크로 LED 프로브카드와 검사장비를 토대로 반도체 웨이퍼를 검사하는 프로브카드로 사업을 확장할 계획”이라며 “글로벌 반도체 시험검사장비 업체와 논의를 진행하고 있다”고 말했다.
김영호 기자 lloydmind@etnews.com
