제올, 레이저 SEM 시스템 ‘라즈엣지’ 출시

레이저 가공·관찰·분석 통합… 반도체·배터리 분석 효율 향상

일본 전자현미경 전문기업 제올(JEOL)이 레이저 가공 시스템을 탑재한 주사전자현미경(SEM) 시스템 ‘라즈엣지(LazEdge)’를 출시하고 본격적인 판매에 나섰다.

라즈엣지는 제올의 SEM 기술과 하마마츠 포토닉스(Hamamatsu Photonics)의 레이저 기술을 결합한 장비로, 전자현미경 시료 챔버 내부에서 직접 레이저 가공을 수행할 수 있는 것이 특징이다. 이를 통해 대면적 시편을 고속으로 가공하면서도 고품질 단면을 확보할 수 있으며, 가공 후 별도의 시료 이동 없이 SEM 관찰과 분석을 연속적으로 수행할 수 있다.

최근 반도체와 배터리, 첨단 소재 산업에서는 분석 시간 단축과 시편 품질 향상에 대한 요구가 높아지고 있다. 특히 반도체 불량 분석(Failure Analysis)과 배터리 소재 분석 분야에서는 넓은 영역을 빠르게 가공하면서도 분석 품질을 유지하는 기술이 중요해지고 있다.

라즈엣지는 독자적인 광학 시스템을 적용해 레이저 가공 시 발생할 수 있는 LIPSS(Laser-Induced Periodic Surface Structures, 레이저 유도 주기적 표면 구조) 형성을 억제하고, 대면적 단면을 고속으로 가공할 수 있도록 설계됐다. 또한 가공된 시편은 외부 대기에 노출되지 않은 상태에서 관찰 및 분석이 가능해 배터리 소재와 같이 대기 노출에 민감한 시료 분석에도 활용할 수 있다.

장비에는 ‘라즈엣지 실드(LazEdge Shield)’라 불리는 독자적인 차폐 기술도 적용됐다. 이 기술은 가공 과정에서 발생하는 파편의 비산을 최소화해 검출기와 시료 챔버 내부 오염을 줄이고 안정적인 가공 환경을 제공한다. 동시에 실드 청소 기능도 수행할 수 있어 장시간 운전 시에도 일정한 성능을 유지할 수 있다.

SEM 내부에서 가공과 관찰을 연속적으로 수행할 수 있는 점도 장점이다. 제올에 따르면 레이저 가공만으로도 EBSD(Electron Backscatter Diffraction, 전자후방산란회절) 분석에 필요한 수준의 단면 품질을 확보할 수 있으며, 가공과 측정을 자동 반복해 3차원(3D) EBSD 데이터 획득도 가능하다.

최근 전자소재와 차세대 배터리, 반도체 패키징 기술이 고도화되면서 시편 전처리 공정의 중요성도 커지고 있다. 업계에서는 분석 정확도 향상과 개발 기간 단축을 위해 고속·고품질 단면 가공 솔루션에 대한 관심이 높아지고 있으며, 레이저 기반 전처리 기술의 활용 범위도 확대되고 있다.

제올은 라즈엣지를 반도체 불량 분석, 금속 조직 분석, 배터리 소재 평가 등 다양한 분석 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 연간 10대 판매를 목표로 하고 있다.