‘생산목표 : 주간조 2500매, 야간조 2500매….’
최근 월 35만장까지 사파이어 웨이퍼 생산량 증설 작업을 마무리한 일진디스플레이 충청북도 음성 공장. 금요일 늦은 오후에도 주말을 맞는 설렘을 찾을 겨를이 없었다. 모든 직원과 설비들을 총동원하고 있지만 밀려드는 주문량을 감당하기 쉽지 않기 때문이다. 주간조는 물론 야간조에까지 같은 양이 할당된 2인치 사파이어 웨이퍼 생산목표가 작업표에 선명하게 적혀 있었다. 최근 생산이 늘고 있는 4인치 제품 출하량까지 2인치로 환산하면 35만장의 사파이어 웨이퍼가 매달 쏟아진다.
◇계속된 증설작업=일진디스플레이는 오는 하반기에 약 15만장의 증설을 추가로 진행할 예정이다. 현재 가동중인 라인 한 켠에 설비 도입을 위한 공간을 미리 마련해 둔 상태였다. 최근 증설된 장비들의 안정화가 마무리되면 곧바로 새로운 장비들을 들여놓을 계획이다. 하반기 증설작업 후에는 2인치 기준, 월 50만장의 사파이어 웨이퍼를 생산하게 된다.
정남진 결정성장제조사업부장(상무)은 “잠정적으로 내년에 월 70만장까지 증설을 계획하고 있지만 시장 추이에 따라 100만장 이상으로 대폭 늘릴 수도 있다”며 “LED 조명산업이 본격화될 경우 LCD용 백라이트유닛(BLU) 산업때와는 비교가 안될 정도의 설비투자가 필요할 것”이라고 말했다. 생산능력을 지속적으로 늘리다 보니 전공정인 절삭작업을 경기도 평택에서 전량 처리하고도 음성 공장에 공간이 부족해 보였다. 이 회사는 현재 국내서 사용되는 사파이어 웨이퍼의 50% 이상을 공급하고 있을 정도로 시장점유율이 높다. 덕분에 발광다이오드(LED) 업체들은 불과 2006년까지만 해도 해외에 상당부분 의존하고 있던 LED용 웨이퍼 국산화율을 최근 90%까지 올릴 수 있게 됐다.
◇물 샐틈 없는 품질 관리가 비결=일본·대만 등에 사파이어 웨이퍼를 수입하던 LED 업체들이 국산 제품을 대거 사용할 수 있었던 것은 까다로운 품질 관리 덕분이다. 일진디스플레이는 두께가 430마이크로미터(㎛ 1백만분의 1미터) 정도인 2인치 사파이어 웨이퍼 표면 굴곡을 10㎛ 이내로 제어한다. 머리카락 두께(100㎛)의 10분의 1 수준이다. 실제로 기자가 최종 완제품 검사 공정 모니터를 지켜본 결과, 대부분 제품들이 2∼8㎛ 안에서 굴곡이 유지됐다. 사파이어 웨이퍼의 굴곡은 LED 업체들의 유기금속화학증착장비(MOCVD) 공정 수율에 결정적인 영향을 미친다. MOCVD 내부의 고열 탓에 공정 과정에서 자연스럽게 웨이퍼가 휜다. 처음부터 웨이퍼가 꺾여져 있으면 표면이 울퉁불퉁해질 정도로 LED 불량률이 높아진다.
정남진 상무는 “웨이퍼의 굴곡제어를 위해 대부분의 공정이 표면을 깎고 닦는 작업으로 이뤄져 있다”며 “얼마나 웨이퍼를 평탄하게 만드느냐가 제품 경쟁력”이라고 설명했다.
음성=안석현기자 ahngija@etnews.co.kr
