[르포]볼트크리에이션 "일본 수입 FMM, 독자 기술로 구현"

일본 DNP 90% 점유하는 OLED 소재 FMM
'건식 이온빔' 식각 기술 활용해 국산화
재질 변화 최소화·고해상도 구현 가능해
FMM 외에 V글래스·폴리머 에어필터 등 갖춰
"미세가공 불가능한 영역, 하나하나 국산화"

볼트크리에이션 본사 전경. 볼트크리에이션 제공.

볼트크리에이션 직원이 노광장비 안에 들어간 FMM 기판을 보고 있다. 볼트크리에이션 제공.

[파이낸셜뉴스] "일본이 사실상 독점해온 디스플레이 핵심 소재를 독자 기술로 만들었다는 자부심이 있습니다."(최상준 볼트크리에이션 대표)
지난 11월 30일 방문한 경기 오산 볼트크리에이션. 이 회사는 제품을 미세하게 깎아내는 식각(에칭) 기술을 '건식 이온빔'이란 독자적인 방식으로 구현하며 최근 주목을 받는다.

특히 이 방식을 활용해 유기발광다이오드(OLED) 공정에 쓰이는 핵심 소재인 '파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask, 이하 FMM)' 제품을 국산화했다. FMM은 일본 다이니폰프린팅(DNP)이 전 세계 시장 90% 이상을 점유한다.

방진복으로 갈아입고 에어샤워를 한 뒤 들어간 FMM 라인은 일반 사무실과 비교해 어두침침한 분위기였다. 이곳은 노광(포토리소그라피) 공정을 수행하는 공간이었다. 노광공정은 필름을 현상하는 방식과 유사해 빛이 최대한 들어오지 않도록 하는 게 관건이다.

이곳에서 가장 먼저 눈에 들어온 것은 지름 50㎝ 크기 대형 두루마리였다. 여기엔 종이처럼 얇은 금속이 말려있었다. 김경수 볼트크리에이션 연구소장은 "이는 FMM 원재료인 '인바(Invar)'로 니켈, 철 등을 배합해 만든다"고 설명했다.

인바를 직사각형 모양으로 자른 FMM 기판 위에 감광액(포토레지스트)이 입혀졌다. 이후 기판은 포토마스크와 함께 노광장비 안으로 들어갔다. 포토마스크는 FMM 기판 위에 일정한 형태로 패턴을 형성하기 위한 필름 역할을 한다.

실제로 노광장비에서 나온 FMM 기판 위에는 일정한 패턴이 만들어졌다. 이후 FMM 기판은 감광액을 제거하는 과정을 거쳐 식각공정으로 이동했다. 식각공정은 노광공정을 통해 형성된 패턴에 맞게 불필요한 부분을 정밀하게 깎아내는 기능을 한다.

특히 볼트크리에이션이 식각공정에 적용하는 건식 이온빔 방식은 △습식 △레이저 △전주도금 등 경쟁사 방식과 차별화했다. 저온 건식 식각을 통해 재질 변화를 최대한 줄일 수 있다. 식각공정 이후 FMM 기판 밑바닥을 평평하게 만드는 폴리싱 공정을 거쳐 FMM 제품이 완성됐다.

최상준 대표는 이렇게 완성된 FMM 기판을 광학현미경 위에 올려놨다. 모니터를 통해 일정한 간격으로 형성된 수백개 구멍을 볼 수 있었다. 최 대표는 "가로 7㎝, 세로 10㎝ 길이 FMM 위에 이러한 구멍이 무려 수백만개가 형성됐다"며 "각각 지름은 20㎛(100만분의 1m)에 불과하다"고 설명했다.

자발광 디스플레이인 OLED는 △R(빨간색) △G(녹색) △B(파란색) 유기물이 필요하다. OLED 안에 R·G·B 유기물을 얼마나 많이 형성하느냐에 따라 해상도가 결정된다. 이때 R·G·B 유기물이 들어갈 FMM 구멍이 작으면 작을수록 해상도는 높아지는 방식이다.

최 대표는 "일본 경쟁사가 30㎛ 수준으로 구멍을 낸다면 우린 이보다 작게 구현할 수 있다"며 "현재 4㎛ 크기까지 만들 수 있는 기술을 확보했다"고 강조했다.

볼트크리에이션은 FMM 외에도 건식 이온빔 식각 기술을 활용해 △전자파 차폐 필터 △브이 글래스 △폴리머 에어필터 등 제품군을 갖췄다. 이러한 기술력을 앞세워 내년 하반기 중 코스닥 시장에 상장할 계획이다.

최 대표는 "FMM, 전자파 차폐 필터, 브이 글래스 등에 이어 그동안 미세 가공이 불가능했던 부문을 우리가 보유한 식각 기술로 하나하나 만들어 갈 것"이라고 덧붙였다.

[e-mail] 강경래 기자

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