무인차 센서 등에 사용 차세대 반도체 핵심소자 첫 국산화

8인치-4인치 질화갈륨 에피웨이퍼
아이브이웍스, 연내 양산설비 구축
5년간 850억 수입대체 효과 기대

아이브이웍스가 개발한 질화갈륨 에피웨이퍼. 왼쪽이 4인치, 오른쪽이 8인치 제품이다. 아이브이웍스 제공

반도체 소재 전문기업인 아이브이웍스는 국내 처음으로 차세대 반도체의 핵심 소자인 8인치 질화갈륨(GaN) 실리콘(Si) 에피웨이퍼와 4인치 질화갈륨 탄화규소(SiC) 에피웨이퍼 국산화에 성공했다고 20일 밝혔다.

에피웨이퍼는 실리콘이나 탄화규소 기판 위에 질화갈륨 층을 쌓아올린 웨이퍼를 말한다. 그 위에 회로를 새겨 반도체를 제조한다. 질화갈륨 에피웨이퍼는 다른 소재로 만든 제품에 비해 고효율 전력 변환이 가능해 전력 반도체 분야에서 각광을 받고 있다. 이 소자를 기반으로 전력소자용(DC) 전력 반도체나 통신소자용(RF) 전력 반도체를 제조한다. 이 반도체들은 무인자동차 센서, 전기자동차 전원공급기, 방산용 레이더, 5세대(5G) 이동통신 전력증폭기에 필수적으로 사용되기 때문에 높은 가치를 인정받고 있다.

회사 측에 따르면 질화갈륨 에피웨이퍼는 지금까지 전량 수입에 의존해 왔다. 국내에서는 일부 대학과 국책 연구소에서 기술 개발을 진행한 단계다. 기업이 사업화 단계로 개발한 것은 이번이 처음이다. 특히 이번에 개발된 제품은 해외 경쟁사 제품과 달리 트랜지스터뿐만 아니라 구동회로를 한 기판에 집적해 설계할 수 있다는 장점이 있다.

이 회사 노영균 대표는 “최근 5G 이동통신 시장의 급부상으로 질화갈륨 트랜지스터 수요가 폭발적으로 증가하고 있으며 최신 레이더 부품에 사용돼 방산기술로서도 가치가 높다”고 설명했다. 또한 “내년 연매출 80억 원을 올려 5년간 총 850억 원 이상의 수입대체 효과를 기대하고 있다”고 덧붙였다.

아이브이웍스는 노 대표가 충남대 물리학과 대학원 연구과정에서 확보한 특허 기술을 가지고 2011년 설립했으며 송현인베스트먼트, 마젤란기술투자 등으로부터 29억 원의 시리즈 A, A+ 투자를 유치했다. 또 산업통상자원부 소재부품 기술 개발사업의 지원을 받아 대전 대덕연구개발특구 내에 질화갈륨 에피웨이퍼 파일럿 생산라인을 구축했다.

회사 측은 이달 초부터 양산 장비 발주를 진행해 올해 말까지 양산 설비 구축을 완료할 계획이다. 올해 말까지는 파일럿 라인에서 생산을 진행한다. 내년부터는 월 1000장 규모까지 생산을 늘릴 계획이다.

김용석 기자 yong@donga.com