반도체 유리기판 제조에서 빼놓을 수 없는 요소가 '레이저'다. 크게 글라스관통전극(TGV)과 절단(싱귤레이션) 등 필수 공정에 활용되는데, 레이저 기술에 따라 유리기판 경쟁력이 좌우된다. 고성능 반도체 제조에 사용되는 유리기판이다보니 작은 균열이나 흠, 또는 먼지 같은 미세 부스러기 하나도 있어선 안 된다.

LPKF의 레이저 유도 딥 에칭 장비

현재 유리기판 공급망에서 가장 주목 받는 레이저 회사는 LPKF다. LPKF는 1976년 설립된 독일 레이저 가공 장비 업체로, 반도체·디스플레이 인쇄회로기판(PCB)·정보기술(IT)·자동차 부품 등 다양한 분야에서 활약해왔다.

많은 노하우와 검증된 기술력으로 이미 다수 반도체 유리기판 제조사들이 LPKF와 협력 중이다. 특히 TGV 공정에서 LPKF 레이저 장비 수요가 크게 늘고 있다. TGV는 유리기판에 미세한 구멍(홀)을 뚫어 전기 신호를 전달하는데, 설계된 구멍 크기를 정확하게 레이저로 구현하는 게 관건이다.

레이저로 구멍 틀을 잡은 후 식각 공정으로 형태를 완성하기 때문에, '레이저+식각' 협력 체계가 필수다. LPKF는 국내외 식각 전문 회사들과도 협력하고 있다. 반도체 유리기판 공정에서 중요한 축을 맡을 것으로 예상되는 회사가 바로 LPKF다.

4월 16일 서울 포스코타워 역삼 이벤트홀에서 열리는 '전자신문 테크데이 : 반도체 유리기판의 모든 것' 콘퍼런스에는 이용상 LPKF코리아 대표가 연사로 나서 '글라스 기판 주요 애플리케이션과 트렌드'를 주제로 발표한다. 특히 국내 반도체 유리기판 생태계에서 레이저 공정의 중요성과 시장 현황을 자세히 파악할 수 있는 기회가 될 전망이다.

레이저앱스가 절단한 반도체용 유리기판 사진

유리기판 공급망에서 레이저 기술로 또 다른 주목을 받는 회사가 레이저앱스다. 2012년 설립된 레이저앱스는 레이저 응용 분야 혁신 기술을 보유한 곳으로 평가 받고 있다. 보통 유리 절단에는 기계적 방식(다이아몬드 휠)·이산화탄소 레이저·베셀 레이저 등이 쓰이지만, 레이저앱스는 '플라즈마 융해'라는 독자 기술을 개발했다.

플라즈마 융해는 유리 측면에 녹는 점(멜팅 스팟)을 만들어 절단하는 방식으로, 반도체 유리 기판의 단단함을 유지하면서도 절단면을 매끈하게 만들 수 있는 기술이다. 반도체 유리기판 업계 최대 과제인 미세 균열과 세와레(들 떠 찢어짐)를 막을 수 있어 업계 주목을 받고 있다.

레이저앱스 기술은 생산성 개선에서도 독보적인 역량을 갖췄다는 평가를 받는다. 레이저 절단 이후 연마 과정이 불필요해 공정 단계를 줄일 수 있어서다. 반도체 유리기판의 모든 공정은 열과 압력 탓에 유리 파손을 야기할 수 있다.

전은숙 레이저앱스 대표는 1994년 미국 벨 연구소 시절부터 유리와 가공 기술을 연구해 전문가다. 전 대표는 이번 콘퍼런스에 직접 연사로 나서 '반도체 유리기판용 세와레 없는 레이저 절단'을 주제로 발표한다. 회사 독자 공법과 향후 반도체 유리기판 양산을 위한 각종 도전 과제를 풀어갈 예정이다. 유리기판 업계가 상용화 과정에서 맞닥뜨린 기술적 허들과 해결 방안 등을 엿볼 수 있을 전망이다.

콘퍼런스에 대한 자세한 내용 및 신청은 전자신문 행사 홈페이지(www.sek.co.kr/2025/techday)에서 확인할 수 있다.

전자신문 테크데이 반도체 유리기판의 모든 것

권동준 기자 djkwon@etnews.com

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