차세대 'GaN 반도체' 파운드리 나서는 TSMC…ST마이크로와 협력

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차세대 'GaN 반도체' 파운드리 나서는 TSMC…ST마이크로와 협력
차세대 'GaN 반도체' 파운드리 나서는 TSMC…ST마이크로와 협력

파운드리 업계 1위 대만 TSMC가 세계적인 시스템반도체 업체 ST마이크로일렉트로닉스와 협력해 차세대 반도체 생산 기술을 강화한다. 양사는 협력을 통해 '갈륨나이트라이드(GaN)' 기반 반도체를 양산한다.

23일 TSMC는 ST마이크로와 협력해 GaN을 기반으로 한 차세대 반도체 양산 기술을 강화한다고 밝혔다.

GaN은 차세대 반도체를 생산하기 위한 웨이퍼 소재로 주목받는다. 현재 대부분 반도체는 실리콘(Si) 소재 웨이퍼로 만든다. 그러나 최근 5G, 자동차 전자장치 기술, 대용량 스마트폰 등 하이엔드 IT기기가 등장하면서 데이터 전송 속도와 열에 견뎌낼 수 있는 새로운 소재가 필요해졌다.

실리콘의 대안으로 등장한 것이 GaN이다. GaN은 실리콘보다 열에 강한 것이 가장 큰 특징이다. 실리콘 기반으로 만든 반도체 트랜지스터는 150℃ 이상에서는 작동하지 않지만, GaN 기반 트랜지스터는 최대 400℃에서도 작동할 수 있다. 실리콘보다 신호 처리 속도가 10배 이상 높다. 칩 크기를 기존보다 10분의 1로 줄일 수 있는 것도 장점으로 꼽힌다. 그러나 실리콘 기반 웨이퍼에 비해 제작과정이 까다롭고, 칩 생산 기술 구현이 어려워 보급률은 낮은 상황이다.

ST마이크로는 GaN을 차세대 반도체로 일찌감치 점찍고 전기차, 하이브리드 차량에 들어가는 컨버터, 충전기용 칩을 개발하고 있다. 올해 말 ST마이크로의 핵심 고객사에게 첫 번째 GaN 시제품을 공급할 계획이다.

파운드리 업계에서 50% 이상 점유율을 확보한 TSMC는 ST마이크로일렉트로닉스와 협력이 차세대 반도체 생산 기술 구현의 초석이 될 것으로 보고 있다.

현재 업계에서 주목받고 있는 실리콘 기반 극자외선(EUV) 공정뿐 아니라 GaN 칩에 이르는 차세대 칩 제조 기술을 먼저 확보해 파운드리 업계 1위 자리를 공고히 다지겠다는 전략이다.

TSMC 측은 “ST마이크로일렉트로닉스의 GaN 제품은 TSMC 선진 공정에서 제작될 것”이라고 전했다.

강해령기자 kang@etnews.com