대경셈코, '12인치 사파이어 웨이퍼' 개발…핵심 소부장 국산화 첨병

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美 수입 의존 탈피·수출 기대감 높여
세계 표준 넘어선 초박형 제품도 구현
미니LED 모듈 개발나선 엘비루셈 등
日 규제 계기로 '소부장 中企' 맹활약

국내 중소기업이 그동안 해외 의존도가 높았던 발광다이오드(LED) 핵심 소재 '12인치 사파이어 웨이퍼'를 자체 기술로 개발했다. 세계 표준을 뛰어넘는 초박형 제품을 구현하는 데 성공하면서 수출 가능성도 높였다. 작년 일본 정부 수출규제를 계기로 주목받고 있는 '소재·부품·장비(소부장) 자립'에 중소기업들이 적극 나서고 있어 주목된다.

세라믹 반도체 및 디스플레이 소재 전문업체 대경셈코는 최근 12인치 크기 고품질 사파이어 웨이퍼 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

사파이어 웨이퍼는 LED를 비롯해 대출력 반도체, 박막반도체 생산에 사용된다. 국내에는 12인치 크기 제품을 생산하는 업체가 없어 그동안 세계 최대 사파이어 잉곳 제조사인 미국 루비콘테크놀러지에서 전량 수입했다.

대경셈코 관계자는 “지난 3년간 대형 사파이어 잉곳 협력사와 협력해 (12인치 사파이어 웨이퍼를) 최초로 개발했다”면서 “중소기업이 국내 산업 발전을 위해 전력을 기울인 결과”라고 설명했다.

대경셈코가 개발한 12인치 사파이어 웨이퍼
<대경셈코가 개발한 12인치 사파이어 웨이퍼>

대경셈코는 세계 최초로 0.7㎜ 표준품을 뛰어 넘는 0.5㎜ 두계균일도(TTV)의 마이크로 박막 웨이퍼 구현에도 성공했다. 현재는 0.3㎜ 고난도 12인치 웨이퍼를 개발하는 데 힘을 쏟고 있다.

회사는 최근 경북 성주공장에 월 3000장 규모 양산 시설을 구축했다. 국내에서 생산한 12인치 사파이어 웨이퍼를 국내외 고객사에 공급하기 위한 생산기지다. LED를 비롯해 대출력 집적회로(IC), 박막 IC 생산용 캐리어 웨이퍼 용도 등으로 제공할 예정이다.

대경셈코는 최근 대만 등 해외 고객사에 시제품으로 12인치 사파이어 웨이퍼를 공급했다. 실제 공급계약이 체결되면 국내에서 손꼽히는 소부장 국산화 성공사례로 평가받을 것으로 보인다.

미니LED 디스플레이 핵심 소재 부문에서도 국산화에 도전하는 중소기업들이 등장했다.

엘비루셈은 산업통상자원부 지원으로 추진되는 '도전성 접합소재 및 미니LED 모듈 기술개발' 국책과제 총괄 주관기업으로 선정됐다고 밝혔다.

현재 미니LED 디스플레이 기판과 칩을 접합하는 소재 대부분은 일본 업체에 의존 중이다. 광원인 LED 칩은 대만 및 중국업체가 시장을 주도하고 있다. 이번 과제는 2024년까지 정부출연금 184억원을 지원받아 국산 접합소재, 광원으로 미니LED 디스플레이를 개발하는 것이 목표다.

미니LED 실장용 다기능 바인더 소재는 한국전자통신연구원 원천기술을 기반으로 국내 중소기업들이 개발한다. 미니LED 칩 개발에는 국내 연구기관과 제조사들이 참여한다. 패키지 제작에 필요한 각종 공정·장비는 국내 중소기업에서 공급한다.

최신 엘비루셈 연구소장은 “국산 소부장을 활용한 능동 구동 방식 미니LED 모듈을 개발해 차세대 시장을 선점하겠다”면서 “미니 LED 디스플레이 밸류체인을 구축할 것”이라고 말했다.

윤희석기자 pioneer@etnews.com