'녹여서 뚫는다' 레이저앱스, 유리기판 TGV 신기술 개발

레이저앱스 멜팅 TGV 홀 이미지

플라즈마 융해(멜팅)를 활용한 반도체 유리기판 신공정 기술이 개발됐다. 유리기판 핵심인 '글라스관통전극(TGV)'을 균열없이 구현하고 전기적 특성을 끌어올릴 것으로 기대돼 주목된다.

레이저앱스는 플라즈마 멜팅 레이저 기반으로 반도체 유리기판 글라스관통전극(TGV)을 형성하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 유리 내부에 융해점(멜팅 스팟)을 형성, 구멍을 뚫는 원리다.

반도체 유리기판을 만들려면 TGV 공정이 필수다. 유리 위·아래로 구멍을 만든 후 구리를 채워 신호를 전달하는데, 이 TGV 구멍을 형성하는 기술 난도가 매우 높다. 이상적인 형태로 원(진원도)을 만들어야 하고, 구멍 내벽도 제어해야 해서다. 구멍 모양이 제대로 잡히지 않으면 구리를 채우는 도금 공정을 진행할 수 없다. 또 막힌 구멍이나 구멍 주변에 미세 균열도 없어야 한다. 보이지 않는 미세 균열은 공정 중에 유리 기판 깨짐이나 들뜸·찢어짐(세와레)을 야기할 수 있다.

레이저앱스의 플라즈마 융해는 유리 내부에 녹는점을 만들어 매끈하고 안정적으로 TGV 구멍을 만든다. 공법 원리상 유리 내부 결함으로 인한 불량을 최소화할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 구멍 모양 뿐 아니라 내벽 상태도 유리기판 공정에 최적화할 수 있다고 강조했다.

전은숙 레이저앱스 대표는 “TGV 구멍의 내벽은 전기 신호를 전달하는 특성을 확보하는데 매우 중요하다”며 “신기술을 적용하면 도금 공정에서 발생하는 빈 공간(공극)을 줄일 수 있어 전기적 특성 확보에 유리하다”고 말했다.

레이저앱스는 유리 소재 식각 전문 업체 이코니와 협력 테스트한 결과, 0.14밀리미터(㎜) 두께 유리기판에 50마이크로미터(㎛) 크기 TGV 구멍을 안정적으로 구현했다고 전했다. 현재 TGV는 레이저로 구멍 틀을 잡고 식각(에칭)으로 구멍을 완성하는 방식이 주류다. 또 한국공학대 공용장비지원센터분석 결과를 통해 기술 성과를 확인했다고 회사는 부연했다.

레이저앱스 멜팅 TGV 분석 데이터

회사는 기존에 확보한 레이저 절단 기술에 더해 이번 TGV 기술을 신성장 동력으로 삼을 계획이다. 앞서 레이저앱스는 플라즈마 융해 방식으로 유리기판을 절단하는 장비를 개발한 바 있다. 절단 후에도 유리가 깨지지 않고 연마 공정을 추가할 필요가 없어 생산성을 대폭 끌어올리는 장비다. 다수 반도체 유리기판 제조사가 레이저앱스 장비로 시제품을 개발하고 있다.

전 대표는 “TGV 신기술에 대한 특허 출원 등 지식재산권도 확보한 상태”라며 “신기술을 기반으로 반도체 유리기판 TGV 공정 장비 개발도 이어나갈 것”이라고 밝혔다.

레이저앱스는 지난 4월 전자신문 주최로 개최한 '데크데이 : 반도체 유리기판의 모든 것' 콘퍼런스에 참여, 플라즈마 레이저 기반 반도체 유리기판 가공 기술을 소개한 바 있다. 당시 레이저앱스 발표는 뜨거운 관심을 받았다.

전자신문은 콘퍼런스 발표와 자료를 보고 싶다는 요청이 많아 다시 볼 수 있는 온라인 영상 서비스를 준비했다. 레이저앱스 뿐 아니라 제이더블유엠티(JWMT), 이노메트리, 에스디옵틱스, 와이씨켐 등 반도체 유리기판 상용화를 위한 주요 기업들의 기술 역량을 확인할 수 있다. 영상은 유료로 이달 23일까지 제공되며, 신청은 전자신문 홈페이지(www.sek.co.kr/2025/techday-v)에서 확인할 수 있다.

반도체 유리기판 혁신의 현장 다시보기

권동준 기자 djkwon@etnews.com