삼성디스플레이가 세계 최초 퀀텀닷(QD) 디스플레이 전용 Q1 라인에서 쓸 플라즈마화학기상증착(PECVD) 장비를 미국 어플라이드머티리얼즈 제품으로 채울 것으로 보인다. 국내 장비업체 원익IPS가 시장 진입을 노렸지만 채택 가능성은 낮은 것으로 전해졌다.
16일 업계에 따르면, 삼성디스플레이는 Q1 라인용 주요 장비선정 작업을 이번 주부터 시작한다. 공급계약(PO)을 맺거나 구매의향서(LOI)를 발송할 계획이다. 장비 제작부터 공장 입고까지 시간이 오래 걸리는 장납기(長納期) 장비가 우선 결정된다. 유기물 증착장비, 노광장비, 잉크젯 프린팅 장비, CVD 장비 등이 장납기에 속한다.
원익IPS는 2012년부터 디스플레이 생산라인용 PECVD 장비를 개발을 시작, 2년 전부터 사업화에 본격 뛰어든 것으로 전해졌다. 2021년 가동일정으로 신규 투자되는 삼성디스플레이 Q1 라인에 처음 공급을 노렸으나 미국 어플라이드머티리얼즈 장비 선정 가능성이 높은 것으로 전해졌다.
삼성디스플레이 Q1 라인에서 생산 예정인 QD 디스플레이는 유기발광다이오드(OLED)를 광원으로 쓰고, 퀀텀닷 빛발광(PL)을 통해 색재현율을 높인 기술로 알려져 있다. 6세대(1500mmx1850mm) 플렉시블 OLED 생산라인에서 쓰는 박막인캡(TFE) 공정이 Q1 라인에도 적용된다.
Q1 라인에서는 8.5세대(2200mmx2500mm) 기판에 TFE 공정을 한다. 6세대 플렉시블 OLED에서의 TFE 공정은 6세대 하프컷(1500mmx925mm) 크기에서 이뤄졌다. 기판 크기가 넓어질수록 통상 균일도 제어 요구가 더 커진다.
업계 관계자는 "삼성디스플레이 내부에서도 국산화나 기술 내재화에 관심이 크다"며 "그러나 QD 디스플레이 생산 라인을 처음 시도해보는 만큼 기존에 익숙한 장비를 채택하려 하는 것 같다"고 말했다. "성능에서는 별 차이 없는 것으로 안다"고도 했다.
시장조사업체 IHS마킷에 따르면, 어플라이드머티리얼즈는 최근 3년간(2017년-2019년) 디스플레이 CVD 장비 시장에서 84% 점유율을 기록했다. CVD 장비는 TFE 공정과 박막트랜지스터(TFT) 형성 공정에 모두 사용된다. TFE 공정용 PECVD 장비는 100도 이하 비교적 저온에서 실리콘(Si)계 박막을 증착시킨다. TFT 공정 온도는 200-400도 수준이다.
원익IPS는 Q1 라인에 새로 도입되는 장비중 하나인 레이저 드릴링(laser drilling) 장비를 준비하고 있다. 레이저 장비 업체 필옵틱스와 함께 장비를 개발중이다. 보조 캐소드(cathode)와 메인 캐소드를 연결하는 통로를 뚫는 게 레이저 드릴링 장비의 역할이다. 수많은 미세 구멍을 빠르고 균일하게 뚫을 수 있어야 한다. Q1 라인에서 생산 예정인 QD 디스플레이의 OLED 발광원이 전면 발광(top-emission)이기에 메인 캐소드를 두껍게 깔수 없어 고안된 장비다.
원익IPS는 Q1 생산라인용 유도결합플라즈마(ICP:Inductively Coupled Plasma) 건식 식각(Dry Etcher)장비공급도 타진하고 있다. 원익IPS를 비롯 국내 아이씨디(ICD), 일본 도쿄일렉트론(TEL) 등 3개 업체가 경쟁하고 있다. Q1 라인에는 건식 식각장비 7대가 발주될 예정이다. 월 생산능력은 3만장이다.