베넥 C2R™ ALD 시스템 도입…고굴절률·저손실 광학 코팅 대량 생산
킨코 옵티컬(Kinko Optical, 이하 킨코)이 베넥(Beneq)의 C2R™ 플라즈마 강화 공간 원자층증착(ALD) 시스템을 도입했다. 이번 도입으로 킨코는 회절 광도파로(웨이브가이드)용 고굴절률·저손실 갭필링 광학 코팅을 대량 생산할 수 있는 기반을 확보하게 됐다.
확장현실(eXtended Reality, XR) 분야는 XR 글래스 등 소비자 가전에서의 몰입형 증강현실(AR) 경험 수요 증가에 힘입어 빠르게 성장하고 있다. XR 글래스의 핵심 부품인 AR 광도파로는 디지털 이미지를 현실 세계에 매끄럽게 오버레이하는 데 필수적이다. 최근에는 고급 표면 릴리프 격자(SRG+)와 나노 임프린트 리소그래피(NIL)가 성능과 생산성, 비용 요건을 충족하는 플랫폼으로 자리 잡고 있다.
다만 이러한 공정을 통해 형성되는 복잡한 3D 나노구조는 기존 코팅 방식으로는 구현이 어려운 과제를 안고 있다. 효율성과 밝기, 내구성을 동시에 확보하면서 확장 가능한 고성능 제조를 실현하기 위해서는 첨단 광학 코팅 기술이 요구된다. 베넥의 C2R™ 시스템은 이러한 요구를 충족하도록 설계됐다.
C2R™은 전구체(precursors)를 물리적으로 분리하는 회전식 공간 ALD 구조를 기반으로 한다. 기존 ALD 대비 최대 100배 빠른 증착 속도(최대 2000nm/h)를 구현하면서도 균일성과 정밀도를 유지하는 것이 특징이다. 산화알루미늄(Al₂O₃), 이산화티타늄(TiO₂), 오산화탄탈륨(Ta₂O?), 산화하프늄(HfO₂) 등 다양한 고굴절률 소재와 다층 스택을 지원하며, 최대 약 2.61의 굴절률(TiO₂ 기준 448nm)과 약 3dB/cm 수준의 낮은 광학 손실을 제공한다고 업체 측은 밝혔다.
또한 폴리머 기판과 호환되는 저온 처리(최저 100°C), 복잡한 회절격자에서의 형상 순응형(conformal) 갭필링, 응력 제어 코팅 기능을 갖췄다. 인시츄(in-situ) 광대역 모니터링을 통해 실시간 최적화도 가능하다.
앵거스 우(Angus Wu) 킨코 옵티컬 최고기술책임자(CTO)는 “베넥 C2R™을 통해 복잡한 구조의 정밀도를 유지하면서 대량 생산에 필요한 저온 처리와 높은 증착 속도를 구현했다”며, “AR 광도파로 상용화를 가속하고 차세대 XR 글래스 확산에 기여할 것”이라고 밝혔다.
이번 협력을 통해 AR 생태계는 XR 글래스를 넘어 차량용 헤드업 디스플레이 및 기업용 교육 도구를 포함한 더 넓은 애플리케이션으로 확장할 수 있는 입지를 확보하게 되며, 상용화와 시장 채택이 모두 가속화될 전망이다라고 업체 측은 설명했다.
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