아바코, 차세대 ‘로우 데미지 스퍼터’ 상용화 확대

아바코가 차세대 디스플레이 및 에너지 소자용 ‘로우 데미지(Low Damage) 스퍼터’ 기술 상용화 확대에 나섰다.

아바코는 최근 전자 사이클로트론 공명(ECR, Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마 기반의 스퍼터 기술을 적용한 차세대 스퍼터 장비의 검증을 완료하고, OLED 및 페로브스카이트 태양전지(PSC)용 전극 공정 시장 공략을 강화하고 있다고 19일 밝혔다.

이 기술은 기존 스퍼터 공정에서 발생하는 박막 손상(Film Damage) 문제를 최소화한 것이 특징이다. 회사 측은 수년 전 관련 기술 개발을 완료한 이후 여러 고객사들과 장비 및 공정을 최적화하였으며 현재 글로벌 업체를 대상으로 장비 공급 및 상용화를 확대하고 있다고 설명했다.

아바코는 기술 개발 이후 CSOT를 포함한 다수의 고객사에 장비를 공급하였고, 이를 통해 로우 데미지 스퍼터 기술의 차세대 OLED 공정 적용 가능성을 확인했다. 하반기 부터 글로벌 패널 제조사의 투자 및 수요에 따라 수주가 확대될 것으로 기대된다.

기존 산화물 타겟 기반 일반 스퍼터 공정은 높은 방전 전압으로 인해 고에너지 산소 음이온(O-)이 박막 표면에 충돌하면서 OLED 유기층 및 페로브스카이트 흡수층 손상을 유발하는 한계가 있었다. 이러한 공정 데미지는 소자 효율 저하와 수명 감소로 이어져 차세대 소자 양산의 주요 과제로 꼽혀왔다.

아바코는 국내 주요 연구기관과의 공동 연구를 통해 DC 전원에 2.45GHz 마이크로파를 결합한 ECR 플라즈마 기술을 적용했다. 이를 통해 저압 환경에서도 고밀도 플라즈마 형성이 가능해지면서 공정 방전 전압을 기존 대비 낮추고, 기판 손상을 최소화할 수 있다.

회사에 따르면 해당 기술 적용 시 공정 방전 전압은 기존 250~400V 수준에서 150~250V 수준으로 낮아졌으며, 열과 충격에 민감한 OLED 유기막과 페로브스카이트 구조에도 안정적으로 전극층 증착이 가능하다.

또한 기존 스퍼터 대비 낮은 압력 환경에서 공정이 가능해 입자의 평균자유행로(Mean Free Path)가 증가했고, 이를 통해 보다 균일한 박막 형성과 고밀도 전극 구현이 가능해졌다고 회사 측은 설명했다.

아바코의 내부 테스트 결과에 따르면, 해당 기술이 적용된 인듐갈륨아연산화물(IGZO) 박막은 기존 대비 표면 거칠기(Ra)가 크게 개선됐으며, 박막 밀도와 균일성도 향상된 것으로 나타났다. 특히 OLED 유기물 데미지 평가에서는 포토루미네선스(PL) 강도 감소율을 기존 대비 크게 낮춰 저손상 공정 구현 가능성을 확인했다.

아바코는 이번 기술이 차세대 OLED 대면적 상부 전극 공정과 고효율 페로브스카이트 태양전지용 투명전극(TCO) 형성 공정 등에 적용될 것으로 기대하고 있다.

회사 관계자는 “ECR 플라즈마 기반 로우 데미지 스퍼터 기술은 기존 스퍼터 공정의 핵심 한계를 개선한 차세대 공정 솔루션”이라며 “디스플레이 및 차세대 에너지 소자 시장에서 요구되는 고품질 박막 형성 수요에 대응해 글로벌 고객사와의 협력을 지속 확대해 나갈 계획”이라고 말했다.