인공지능과 국장 돌풍의 중심에 있는 이것, 바로 반도체입니다. 반도체 생산량이 늘어나야 인공지능 성능도, 관련 기업 주가도 높아지니 전 세계의 관심을 받는 것일 텐데요. 오늘은 디캠프 배치 2기 참여 기업이자, 반도체 생산량 향상의 핵심에 있는 인공지능 스타트업 ‘디에스(DS)’의 한기준 대표님을 만났습니다. 전 세계 반도체 기업에서 수율을 높이기 위해 러브콜을 보내게 된 비결과, 대표님이 말하는 배치 프로그램을 소개합니다.

Q1. 반도체 열풍의 중심에 있는 기업, 디에스(DS)를 소개 부탁드립니다.

디에스는 반도체 패키징 공정에서 미세한 불량을 검출하는 데 특화된 스타트업입니다. 기존의 반도체 불량 검증 알고리즘은 ‘룰 기반’이라 오버킬 문제가 심각했는데요. 저희 솔루션 ‘딥시어스(DeepSeers)’는 AI 머신비전을 활용하여 불량 여부를 판단해 반도체 생산 수율을 높입니다. 특히 최근 급성장하고 있는 HBM 같은 어드밴스드 반도체 분야의 공정에 투입되어 불량 여부를 실시간으로 정확하게 분석하는 역할을 하고 있습니다.

Q2. 룰 기반과 AI 머신비전을 좀 더 자세히 설명해주세요.

룰 기반과 머신비전 기반의 차이점을 처음 듣는 분이 많을 텐데요. 쉽게 예를 들자면 기존에는 ‘검은 점이 있으면 불량’ 하고 규칙을 정해두어 양품도 불량으로 판단하는 경우가 제법 있었습니다. 그림자일 수도 있는데 규칙에 기반에 판단한 거죠. 이러면 멀쩡하게 만들어놓은 반도체를 폐기할 수 있어서 매출에 타격을 줍니다. 반면 딥시어스는 딥러닝 기술을 활용해 검은 점을 발견해도 ‘그림자네, 그럼 가짜 불량’ 하는 수준으로 판단할 수 있어서 검사 정확도를 높였다는 뜻입니다.

Q3. 20년 이상 인공지능과 데이터 사이언스를 연구하다가 반도체 검사 영역에 도전한 이유는 무엇인가요?

KAIST, 삼성전자, ETRI에서 인공지능 및 스마트 팩토리와 관련된 다양한 프로젝트를 경험하면서 제조 공정은 계속 정밀해지는데, 정작 불량 판정의 최종 결정권은 여전히 사람에게 의존하고 있다는 사실을 알게 되었습니다. 공정이 고도화되면서 특정 공정에 병목 현상이 생기면 전체적인 수율이 떨어지는 문제가 고질적으로 발생한 거죠. 이러한 문제를 인공지능과 데이터 사이언스 관점에서 접근해서 해결하기 위해 도전하게 되었습니다.

“딥시어스는 머리카락 20분의 1 수준의 불량을 0.01초 만에 찾아냅니다”

Q4. 창업 이후 현재는 반도체 불량 검사 속도를 0.01초 수준으로 끌어올렸다고 들었습니다. 어떻게 가능했나요?

반도체 공정에서 생산의 척도는 UPH(Unit Per Hour)라는 단위를 통해 평가합니다. 1시간에 얼마나 많은 반도체를 생산할 수 있느냐를 의미하는데요. 특히 후반 공정에서는 불량 여부를 실시간 수준으로 판단해야 정체되지 않고 수율을 높일 수 있겠죠. 이를 위해 저희 디에스는 세 가지 노력을 했습니다.

첫 번째, 온디바이스 기반의 인공지능 모델을 사용하고 있습니다. 반도체 이미지를 촬영한 뒤 저희 서버로 전송해서 불량 여부를 판단하는 게 아니라, 장비에 탑재된 인공지능이 즉시 판단하여 처리 속도를 단축합니다.

두 번째, 저희가 반도체 이미지를 굉장히 고해상도로 획득하는데요. 이 이미지를 그대로 활용하면 전처리 과정에서 속도가 저하되는 문제가 발생합니다. 이 문제를 해결하기 위해 이미지를 36개 또는 72개의 세부 이미지로 분할하여 불량 여부를 판단하여 처리 속도를 올렸습니다.

세 번째, 고객사와의 지속적인 소통을 통해 실제 양산 현장에서 30만 장 이상의 불량 유형 학습 데이터를 얻었습니다. 그 덕분에 인공지능 모델이 더 정확하고 빠르게 판단할 수 있고, 지금 이 순간에도 데이터는 지속적으로 수집되고 있습니다. 

Q5. 정확도와 기술력 덕분에 반도체 생산 현장에서 디에스를 더 많이 찾게 되었다고 할 수 있을까요?

그렇습니다. 특히 인공지능에 필요한 반도체는 갈수록 더 미세하고 복잡해지고 있는데요. 최근 많이 알려진 HBM(고대역폭 메모리)의 경우 웨이퍼를 20단 이상 쌓아야 하기 때문에 하이브리드 본딩이라는 아주 고성능 공정이 필요합니다. 이때 웨이퍼가 하나만 조금이라도 뒤틀릴 경우 전체를 폐기해야 하고요. 웨이퍼가 한 장에 수천만 원 수준이니까 20단이면 수억, 수십억 원을 날리게 되는 셈이죠. 디에스의 솔루션은 이러한 손해를 줄여주는 데 기여하는 원천기술을 반도체 패키징 분야의 주요 산학연들과 협력하여 개발하고 있습니다.

특히 칩을 수직으로 연결하는 2.5D, 3D 패키징 공정에서는 5㎛(마이크로미터, 머리카락 20분의 1) 수준의 불량을 검출해야 합니다. 저희 솔루션은 이를 만족해내고 있습니다.

Q6. 수율 향상 외에도 디에스만의 독보적인 역량이 있다면 소개해주세요.

티칭 속도와 장비 셋업 시간 두 가지 역량을 말씀드릴 수 있겠습니다. 먼저 ‘티칭’은 반도체 공정에서 불량을 골라내기 전에 딥러닝 모델에 어떤 게 불량이고 아닌지 학습시키는 과정입니다. 저희는 이 티칭 속도를 기존 솔루션보다 30% 이상 향상시켜서 현장에 좀 더 빨리 투입할 수 있게 했습니다.

그다음 ‘장비 셋업’ 측면에서는 다른 회사의 머신비전 모듈을 사용하면 세팅 시간이 보통 8시간 걸리는데, 저희는 세팅 시간을 최대 35분으로 단축했습니다. 점심 먹고 돌아오면 세팅이 되어 있는 수준이니까, 공정을 오랫동안 멈추는 등의 지장을 주지 않고 솔루션을 도입할 수 있다고 생각해주시면 되겠습니다.

“HBM 기술 발전 속도에 맞춰 저희도 발빠르게 제품을 고도화하고 있습니다”

Q7. 비즈니스 차원에서 성과가 눈에 띄게 성장했을 것 같습니다.

가장 중요한 매출이 가파르게 성장했습니다. 2024년 대비 1년 만에 200% 성장을 기록했습니다. 2026년 3월 초순 기준으로는 저희가 벌써 작년 수준 이상의 매출을 확보한 상황입니다. 또한 글로벌 Top3 종합 반도체 기업(IDM) 중 한 곳에 저희 솔루션을 납품하는 등 고객사 포트폴리오 관점에서도 크게 성장하고, 세계 최고의 반도체 양산 라인에도 통한다는 점을 증명하고 있습니다.

Q8. 디에스의 해외 진출 현황은 어떤 편인가요?

저희 솔루션은 전체 생산 과정 중 후반인 ‘반도체 패키징 공정’에 필요하기 때문에, 역시나 후반 패키징 아웃소싱(OSAT) 공장이 있는 나라에 주로 납품이 되어 있는 상황이고요. 그중에 60% 이상은 중국 쪽으로 수출하고 있습니다. 중국 외에는 인도, 베트남, 말레이시아 같은 나라에도 수출한 바 있습니다. 그리고 미국에서는 최근에 전체 공정을 자국 내에서 해결하려고 해서, 현재 반도체 어드밴스드 패키징 공정 관련 정부 과제를 함께 수행 중인 미국의 한 대학교 내부에 법인을 설립하려고 준비하고 있기도 합니다.

Q9. 요즘 반도체 시장에 성능 경쟁이 치열해져서 하루가 다르게 더 높은 스펙을 가진 반도체가 출시되는 상황인데요. 이렇게 빠르게 돌아가는 시장 속도에 디에스는 어떻게 대처하는지 궁금합니다.

말씀하신 대로 인공지능 성능이 좋아지는 만큼 반도체 기술도 하루가 다르게 발전하면서 저희도 더 빠르게 대처해야 하는 상황입니다. 예전에는 15~20㎛ 수준의 불량을 검출하는 게 표준이었다면, 지금은 앞서 말씀드린 것처럼 5㎛ 수준을 검출해내야 하니까요. 현장에서는 이제 한 픽셀 수준이 아니라 서브 픽셀 단위까지의 불량 검출을 요구하고 있고요. 이를 위해서는 단순히 원천 기술을 갖고 있는 것만으로는 부족합니다. 고객사와 긴밀히 소통하면서 어떤 공정에 저희 솔루션이 필요한지 정확히 파악하고, 고객사의 수요에 맞춰서 솔루션을 만들어나가는 쪽으로 반도체 공정의 효율을 높이는 데 기여하고 있습니다. 

“디캠프 배치 2기를 통해 조직 구성과 PR 전략을 탄탄히 정비했습니다” 

Q10. 디에스가 빠르게 성장하는 과정에서 디캠프 배치 2기에 선정되어 활동하셨잖아요. 구체적으로 어떤 점이 가장 크게 도움이 되었나요?

가장 기억에 남는 것은 멘토링입니다. 저희가 2025년에 급격히 성장하고 인력도 빠르게 늘어나면서 조직의 시스템이 성장 속도를 따라가지 못하는 어려움이 있었는데요. 이때 김정한 멘토님이 초기 스타트업이 겪을 수 있는 상황에 대한 해결책을 제시해주시고, R&R 조정이라든가 내부 커뮤니케이션 개선 등에도 도움을 주셔서 어려운 시기를 잘 헤쳐나갈 수 있었습니다. 이 자리를 빌려 다시 한 번 감사드리고 싶습니다.

또한 홍보 자문을 얻어서 PR을 진행하여 디에스의 핵심 기술과 현황을 전략적으로 노출할 수 있었습니다. 이를 통해 대외 신뢰도를 높이는 효과를 얻었고, 2025년 11월 프리A 단계 투자 유치를 성공적으로 마무리하는 데 강력한 뒷받침이 되었습니다.

Q12. 배치가 끝나고 홀로서기에 성공한 지금, 앞으로의 비전은 무엇인지 궁금합니다.

현재는 딥시어스가 반도체 검사 장비 안에 들어가는 모듈 형태로 제공되고 있습니다. 여기서 1단계 성장 전략은 2D 광학계 기반 검사 기술, 3D 광학계 기반 측정 기술, 내부 불량 검출 원천 기술을 모두 갖춘 회사로 성장하는 것입니다. 이 기술을 갖추면 반도체 어드밴스드 패키지 공정에 들어가는 검사 수요에 모두 대비할 수 있습니다. 2단계 중장기적 성장 목표는 저희의 기술력을 활용하여 2차 전지 또는 디스플레이 등 다른 산업군 생산 라인에도 진출하는 것입니다.

Q13. 마지막으로 디캠프 배치를 어떤 분들에게 추천하고 싶으신가요?

스타트업은 처음에 아마추어로 시작할지라도 결국에는 프로가 되어야 하잖아요. 스타트업 대표님 중에 우리 조직의 수준을 업그레이드하고 싶은 분이라면 반드시 디캠프에 지원하셔서 체계적인 육성 프로그램을 받아보는 걸 추천합니다. 정말 디캠프 배치를 ‘로켓’이라고 표현해도 좋을 정도로 저희가  매출, 투자, 인력 구성 등 다방면에서 성장할 수 있었기 때문입니다. 가끔은 저희가 스스로 무서울 정도로 성장 속도가 빠르다는 걸 느낄 정도인데요. 이런 성장을 가능케 해준 것이 바로 디캠프 배치라서, 다른 대표님들도 이 로켓에 탑승하시기를 추천드립니다

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