삼성 AMOLED LTPS 설계회로팀에서는 무얼할까?

저는 물리전공(전자공학복수전공)으로 AMOLED LTPS 설계회로에서 3년을 근무했었습니다.

그 이후 제품전략 → 라인개발 → AMOLED 기획팀으로 옮겨서 원가, 판가, 마케팅, 사업성분석, 공정등 신사업기획 및 라인증설, M&A,투자승인 등의 일을 했었습니다. 써놓고 보니 정말 잡다하게 많이 했네요. 

개인적으로 현재 폴더블 디스플레이에 들어가는 PI를 위해 Ube랑 합작사를 만든게 기억에 남네요.

 

1. AMOLED 공정의 개요

AMOLED공정은 [LTPS → EVEN → 모듈]로 이루어집니다.

◈ LTPS : 저온폴리실리콘공정

Si(실리콘)을 저온에서 소성해 Pi(폴리) 실리콘으로 만듭니다.

반도체보다 이동도는 떨어지지만 소성 온도가 낮아 더 싼 장비를 사용할 수 있습니다.

AMOLED Display에서는 반도체만큼의 이동도는 필요하지 않기 때문입니다.

반도체는 Solid Si입니다. 들어가는 장비 중 노광기가 가장 비쌉니다.

AP 시스템으로 그때 국산화를 했었는데 주식 사지 말라고 선배가 말씀하셔서 안샀던게 좀 후회됩니다.

반도체는 ASML이라는 네델란드 기업 노광기를 쓰는데 전세계 독점입니다.

얼마전 화재가 나서 반도체 회사의 Capa(생산가능량)에 무리가 생길 수도 있다고 했는데 이후 뉴스를 안봐서 모르겠습니다.  삼성전자에서 옛날에 ASML을 인수하려고 했다 안했는데 지금 ASML은 슈퍼을이 되었습니다. 지분은 좀 가지고 있습니다.

◈ EVEN : 저온폴리실리콘공정

Eveperation 증착공정입니다. Red, Blue, Green 색깔을 순차적으로 증착시킵니다.

FMM(Fine Metal Mask)을 사용하여 pixel 있는 부위만 구멍 뚫고 증착하는 식으로 했었는데 이 FMM Mask가 삼성이 AMOLED TV에 늦게 뛰어들게 된 결정적인 이유였습니다.

FMM Mask는 금속으로 되어 커지면 가장자리가 휘어져서 정렬이 틀어집니다. 그래서 수율이 안나오게 됩니다.

TV Size만한 FMM Mask를 만들 수 없기에 진작에 LG처럼 WOLED든 BOLED든 칼라필터를 추가해서 했어야 되는데 좀 아쉽네요.

 

◈ Module 

모듈공정

TSP(터치센서)와 Pol(반사판), FPCB를 부착하고 원장검사를 해서 전체 Glass 중에 몇개의 panel이 살아남는지 알아봅니다.

 

2. LTPS 설계회로에서 하는 일

◈ 설계팀

1. Glass 전체를 설계합니다.

EVEN 공정을 위한 핀의 위치는 Glass 가장자리에 위치합니다.

실제적으로 사용할 수 있는 면적은 Glass 외곽으로 부터 일정부분 떨어져야 합니다.

인치에 따라 Glass 한 판에서 얼마나 많은 Panel이 나오냐가 중요합니다.

가장 많은 Panel이 나올 수 있는 전략적인 인치로 결정되곤 합니다. (고객의 요구에 따라 다르기도 하지만요)

 

2. Panel을 설계합니다.

이 Panel이 우리가 쓰는 스마트폰 화면 1개 입니다. 

좌우엔 구동 드라이버가 들어가고 하단에는 구동 IC가 들어가기에 그 부분을 Deadspace(발광면으로 못 쓰는 부분)

라고 부릅니다. 이 Deadspace를 줄이는 게 항상 화제였는데 요즘은 어떤지 모르겠네요.

 

3. Pixel을 설계합니다.

아래 보이는 R,G,B 내부를 설계합니다. 각각을 Subpixel이라고 부르며 R,G,B다 하나의 Subpixel만 설계해서 전체 복사해서 씁니다. Subpixel 내부에는 TR(트랜지스터)와 배선, Cap(캐패시터)가 들어갑니다.

Subpixel을 현미경으로 보면 내부가 보이는데 아직 Subpixel 이미지는 인터넷상에서 한 번도 못봤습니다.

아마.......아무도 안 봤거나.... 봐도 뭐가 뭔지 모르는거겠죠.

7-8Mask가 섞여서.....Top view로 보면 혼잡스럽습니다.

제가 있을 때는 p-si위에 절연층을 깔고 MoW(몰리텅스텐)을 올려서 TR과 Cap을 만들었습니다. 

 

4. 완성한 Panel 설계를 공정사람들이랑 제조사람들이랑 모여서 회의를 합니다.

 

5. 생산을 하기로 하면 AutoCad로 Panel과 Glass의 외곽 Layer를 그려서 EVEN 공정에 전달합니다.

 

6. IC로 들어가는 배선 저항값을 계산해 Module 공정에 전달합니다.

 

7. Mask 발주를 냅니다. 

 

8. 생산을 돌립니다.

 

9. Mask error가 나면 몇 억이 날라갑니다. (이게 참 부담스러웠습니다.... ㅡㅡ;;;)

 

10. 재 설계를 해서 Mask 발주를 냅니다. Mask 입고까지 생산이 지연됩니다.  

 

◈ 회로팀

Panel 하단부에 들어가는 구동 IC 성능에 관해 Module 팀과 협의합니다.

Panel 양단에 들어가는 Driver 사이즈를 줄여 Dead space를 줄이는 새로운 구동회로를 개발합니다.

새로운 Pixel 회로를 개발합니다.