빛과 전기의 결합에 쪼개진 패키징 공정…대만 5개사가 선점한 CPO 4단계 검사망

대만 반도체 검사·장비 5개 기업이 2026년 9월 14일(현지시각) 광·전자 통합 패키징(CPO) 공정 4단계 전반을 분담 공략하는 체제를 본격화했다.

타이완뉴스는 이날 공상시보를 인용해 관련 소식을 보도하면서 참여 기업 모두가 양산 공급 계약을 확보한 상태는 아니라는 점을 분명히 했다. 광·전기 융합 신호 구조로 패키징 공정 난도가 급상승하는 가운데 전기 신호 측정 중심에 머물러 있는 한국 검사장비 생태계는 초기 검증 기술 격차를 좁혀야 하는 과제를 안았다.


실리콘 칩 내부에서 전기 신호 대신 빛 기반 신호로 데이터를 전송하는 실리콘 포토닉스 응용 기술인 CPO가 양산 단계에 다가섰다. 대만 국립양명교통대학교 연구 자료는 광학 부품과 연산 칩을 단일 패키지에 결합해 신호 경로를 단축하면 전력 소모와 전송 지연을 크게 낮춘다는 결과를 제시했다. 신호 특성이 바뀌면서 후공정 검사 환경도 변화를 맞았다.
전기 신호만 측정하던 기존 반도체 검사와 달리 광·전자 결합 공정은 광학 측정과 열 제어를 패키징 전반에서 동시에 수행해야 한다. 복합 측정이 요구되자 검사장비의 기술 진입 장벽이 가파르게 높아졌다. 대만 후공정 검사 기업들은 세부 공정별로 역할을 나누어 기술 장벽을 돌파하는 방식을 택했다.


CPO 검사는 4단계 테스트 삽입점(Insertion 1~4)으로 나뉜다. 1단계는 패키징 전 광자 소자 웨이퍼 수준 결함을 식별하는 검사, 2단계는 전자 소자와 광자 소자를 접합한 뒤 진행하는 광전자 검사다. 3단계는 광학 엔진 검사로 광섬유 배열 정렬과 신호 손실 측정에 집중하며, 4단계는 최종 완성 시스템의 광학·전기 기능 통합 검증이다.

대만 장비 기업들은 각 테스트 삽입점에 맞추어 장비를 분담 개발했다. 파이버 옵틱 커뮤니케이션즈는 웨이퍼 검사사와 협력해 1단계용 광섬유 배열 프로브카드를 개발해 불량 다이를 사전에 가려내도록 했다. 허메스 테스팅 솔루션즈는 고속 신호를 지원하는 박막 프로브카드로 공정 앞단 검사를 겨냥한다.

GMT 글로벌은 신호 송수신 광학 부품을 정밀 배치하는 초당 1.6테라비트(Tbps)급 정렬 시스템을 앞세워 3단계 공정을 파고들었다. 올링 테크는 광섬유 배열 접합과 접착제 도포를 포괄하는 조립·검사 자동화 장비를 개발하고 있다. 혼 프리시전은 시스템 수준 테스트 핸들러와 온도 제어 기술을 바탕으로 4단계 최종 검사 영역으로의 진입을 추진하고 있다.

대만 후공정 장비 기업들이 CPO 공정 단계별로 장비를 세분화해 진입을 꾀함에 따라 한국 검사장비 업계와의 공정 격차 발생 경로가 형성된다. 한국의 프로브카드와 후공정 검사장비 업체들은 메모리 반도체 중심의 전기 신호 측정 구조에 집중되어 있어 광·전기·열을 복합 측정하는 CPO용 테스트 인터페이스 공급망 연결고리가 취약하다.

한국 주요 검사장비 기업들의 공시 보고서 기준 CPO 광전자 통합 검사장비 부문의 확정 매출은 발생하지 않았으며, 상용화 연구개발 단계에 머물러 있어 파운드리 중심 생태계 대비 진입 속도가 뒤처지는 위치에 있다. 참여 기업별 공급 계약 규모가 공식 발표되지 않은 상황은 기술 검증의 불확실성을 보여준다.

양산 초기에는 현장 검증을 거친 대만 장비 기업들이 파일럿 라인 적용 범위를 넓히며 기술 레퍼런스를 우선 축적할 가능성이 높다. 본격적인 상용화 국면에서 공정별 검사장비 레퍼런스를 선점한 대만 진영이 글로벌 팹리스 수주를 주도하면 한국 장비사는 광학 패키징 테스트 진입 장벽에 직면할 수 있다.

반면 CPO 표준화 규격 도입이 늦어지며 기존 플러거블 광 트랜시버 중심 구조가 상당 기간 유지될 경우 대만 주도 검사 분업 체계의 선점 효과는 제한된다. 향후 시장 성패는 글로벌 주요 팹리스 기업들의 CPO 규격 공식 채택 일정과 대만 검사 기업들의 실제 양산 라인 수주 여부에 따라 갈릴 것으로 분석된다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com