[iR52 장영실상] 정전기 낮춰 기판 불량 줄인다

저스템 '고진공 이온화 제전장치'
OLED 수율 좌우하는 정전기
공정 영향 없이 10분의 1로

왼쪽부터 우인근·이영섭·박진호 부장.

2024년 49주차 IR52 장영실상 수상 제품으로 반도체 장비업체 '저스템'이 개발한 '고진공 이온화 제전장치'가 선정됐다. 이 장치는 유기발광다이오드(OLED) 증착 시 정전기로 인해 발생하는 기판 불량을 막아 패널 수율을 높이는 실시간 제어 시스템이다. OLED 증착 공정에서 기판과 진공상태 등 환경에 영향을 전혀 주지 않으면서 정전기만 제거해주는 것이 특징이다.

OLED는 여러 증착 공정을 거치며 제작된다. 증착에는 'FMM'이라는 금속 마스크가 사용되는데, 이 FMM이 OLED 기판과 빈번하게 접촉하며 정전기가 발생한다. 정전기는 기판에 누적되다가 어느 순간 크게 방출돼 불량을 일으킨다. 불량이 발생한 기판은 폐기한다. 폐기로 인한 비용만 국내에서 연간 2조원에 달하는 것으로 추정된다.

패널에 정전기는 보통 1000V에서 최대 7000V까지 누적된다. 저스템이 개발한 장치를 활용하면 이렇게 기판에 쌓이는 정전기를 100~200V 수준으로 낮출 수 있다.

OLED 증착 공정에서 사용할 수 있는 제전장치는 증착에 필요한 진공도와 OLED 기판에 어떠한 영향도 주지 않으면서 정전기만 제거해야 한다. 기존 제전장치들은 진공도에 영향을 미치거나 OLED 기판에 또 다른 불량을 유발했다. 별도 가스를 요구하는 등 문제도 있었다.

저스템은 이런 문제들을 해결하기 위해 3년간 연구개발(R&D)에 주력했다. 그 결과 요구되는 성능의 제품을 개발할 수 있었다. 하정민 저스템 연구소장은 "고전압을 이용해 연속적으로 이온을 형성하고, 자기장과 주변의 잔존 가스를 통해 정전기를 없애는 방식"이라며 "정전기 제거 성능이 경쟁 제품들에 비해 약 2배 높고, 세계 최초로 OLED 증착 공정에서 사용할 수 있는 장치"라고 설명했다.

저스템은 지난해 11월 첫 판매에 성공했다. 국내 디스플레이 제조사로부터 약 100억원의 매출 성과를 달성했다. 주력 시장인 한국과 중국을 대상으로 30건의 특허 등록 실적을 확보했다. 한국 외에 중국과 일본, 대만 등 해외시장 진출도 노린다는 계획이다.

주최 : 과학기술정보통신부

주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[고재원 기자]