[서울=뉴스핌] 양태훈 기자 = 대한광통신은 국내 반도체 장비사와 협력해 출원한 '반도체 공정 장비용 대면적 기판 균일 가열 기술'에 대해 특허 등록 결정을 받았다고 29일 밝혔다. 이를 바탕으로 반도체 전·후공정 장비에 적용할 수 있는 고출력 레이저 히터 사업을 확대할 계획이다.

이번 특허는 반도체 웨이퍼나 대형 패널 기판의 표면 온도를 비접촉 방식으로 측정하고 다수의 레이저 출력을 개별 제어해 대면적 기판을 균일하게 가열하는 기술이다. 기판 중심부와 가장자리의 온도 편차를 실시간으로 보정해 넓은 면적을 빠르게 가열하는 것이 핵심이다.

대한광통신은 국내 반도체 장비사와 협력해 2024년부터 반도체 장비용 레이저 히터를 개발해 왔다. 광섬유 집광형 고출력 레이저 다이오드를 적용한 10kW급 레이저 히팅 시스템을 개발했으며, 현재 실제 장비 적용을 위한 검증과 성능 고도화를 진행하고 있다.

최근 반도체 공정에서는 기판 대형화와 칩 적층 수 증가로 정밀한 열관리의 중요성이 커지고 있다. 대형 기판은 공정 과정에서 영역별 온도 차이가 발생하면 휨이나 변형이 나타날 수 있어 신속하고 균일한 가열이 필요하다. 가열 과정의 전력 소모를 줄이는 것도 주요 과제로 꼽힌다.

대한광통신이 확보한 기술은 다채널 레이저를 기판의 여러 영역에 동시에 조사하고 각 채널의 출력을 독립적으로 조절하는 방식이다. 회사는 이를 통해 기존 히터의 응답 속도와 온도 균일도 한계를 보완하고 공정 시간 단축과 품질 안정화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

고효율 레이저를 활용해 가열 과정의 소비전력을 줄이는 효과도 기대하고 있다. 특히 해외 기업이 주도해 온 고출력 레이저 히팅 분야에서 자체 제어기술을 확보한 만큼 관련 장비의 국산화도 추진한다는 방침이다.

회사는 고효율 레이저와 다중 채널 빔 실시간 제어기술을 결합해 반도체 전·후공정 장비의 온도 균일도를 높일 계획이다. 대형화·고적층화되는 기판의 열 변형을 줄이고 생산 효율을 개선하는 데 기술을 활용할 수 있다는 설명이다.

인공지능(AI) 데이터센터 확산과 고대역폭메모리(HBM) 수요 증가에 따른 첨단 반도체 및 패키징 분야도 주요 공략 대상이다. 대한광통신은 레이저 히팅 장비의 성능 개선과 현장 적용을 추진하고 국내 반도체 장비사와의 협력을 바탕으로 반도체용 레이저 시스템의 사업화를 확대할 계획이다.

대한광통신 관계자는 "이번 특허는 당사가 보유한 광섬유와 고출력 레이저 역량을 반도체 장비 분야로 확장한 성과"라며 "10kW급 레이저 히터를 기반으로 대형화·고적층화되는 기판의 가열 효율과 온도 균일도를 높이고 외산 장비와 경쟁할 수 있는 기술력을 확보해 나가겠다"고 말했다.

이어 "레이저 기술 고도화와 현장 적용을 추진하는 한편, 차세대 반도체 분야로 사업 영역을 넓혀 민수 레이저 사업을 새로운 성장동력으로 육성하겠다"고 덧붙였다.

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