- 레이저 소스·광학계, 미국·독일 등 의존도 높아

[디지털데일리 김도현기자] 소재·부품·장비(소부장) 국산화에 속도가 붙었지만, 레이저 분야는 시간이 더 필요해 보인다. 핵심인 레이저 소스(광원)와 광학계의 해외의존도가 높은 상황이다.

10일 업계에 따르면 레이저 소스는 독일, 미국 등 외국 업체로부터 전량 수입하고 있다. 광학계는 필옵틱스 등이 일부 국산화에 성공했지만, 내재화는 아직이다.

반도체·디스플레이 공정에 사용되는 레이저 장비의 레이저 소스와 광학계는 원가 비중이 높은 품목들이다. 레이저 장비에는 ▲칩과 패널을 자르는 ‘레이저커팅’ ▲불순물 제거 및 이온 주입하는 ‘레이저어닐링’ ▲유기발광다이오드(OLED)의 기판 폴리이미드필름(PI)을 캐리어 글라스에서 떼어내는 ‘레이저리프트오프’ ▲반도체 회로를 웨이퍼에 찍어내는 ‘노광장비’ 등이 있다.

레이저 장비에서 레이저 소스는 햇볕, 광학계는 돋보기 역할을 맡는다. 레이저 소스를 광학계에 통과시키면, 열이 발생하는 방식이다. 돋보기로 햇볕을 모아 신문지를 태우는 것과 같은 원리다.

레이저 소스는 고체 타입과 기체 타입으로 나뉜다. 고체와 기체는 각각 가스 주입 비용이 들지 않는다, 출력량이 높다는 장점이 있다. 비용 문제로 고체 타입이 채택되는 경우가 많다. 미국 코히런트, 독일 트럼프, 프랑스 앰플리튜드 등이 주요 공급사다.

광학계는 여러 렌즈를 배치, 빛을 효과적으로 모아준다. 렌즈 간격, 굴절률, 특수 코팅 등이 광학계 성능을 좌우한다. 필옵틱스는 자체 기술로 광학계를 개발했다. 이를 탑재한 레이저리프트오프(LLO) 장비를 공급하기도 했다. 앰플은 반도체 검사용 광학계를 개발, 삼성전자와 SK하이닉스 등에 납품한 바 있다. 프로옵틱스와 AP시스템은 라인빔 광학계를 개발 중이다.

반도체 업계 관계자는 “레이저 장비는 국산화가 많이 이뤄지고 있지만, 핵심 부품인 레이저 소스와 광학계는 여전히 외산의존도가 높다”며 “국내 업체들의 광학계 개발은 긍정적인 소식”이라고 설명했다.

디스플레이 업계 관계자는 “레이저 장비에서 레이저 소스와 광학계가 차지하는 비중은 절대적”이라며 “광학계는 일부 대체가 되고 있지만, 레이저 소스는 높은 기술력을 요구해 많은 시간이 필요할 것으로 보인다”고 분석했다.

한편 반도체와 디스플레이 핵심인 박막트랜지스터(TFT) 노광장비는 국산화가 시급한 상태다. TFT는 반도체로 이뤄진 전자회로이자, 디스플레이 필수 부품이다. 노광장비를 통해 회로 패턴을 새긴다. 해당 장비는 일본 캐논도키와 니콘이 시장점유율 99.9%를 차지하고 있다. 첨단 공정에 활용되는 극자외선(EUV) 노광장비는 네덜란드 ASML이 독점 공급사다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr