에이프로세미콘, GaN 에피웨이퍼 양산 개시 "이차전지 장비 적용 예정"

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에이프로세미콘이 8인치 질화갈륨(GaN) 에피웨이퍼 양산을 개시했다. 에이프로세미콘 엔지니어가 8인치 GaN 웨이퍼 샘플을 들고 기념촬영했다.
<에이프로세미콘이 8인치 질화갈륨(GaN) 에피웨이퍼 양산을 개시했다. 에이프로세미콘 엔지니어가 8인치 GaN 웨이퍼 샘플을 들고 기념촬영했다.>

에이프로세미콘이 전력 반도체용 질화갈륨(GaN) 에피웨이퍼 양산을 개시했다. 이차전지 생산 장비에 적용되는 GaN 전력 반도체를 공급할 계획이다. 에이프로세미콘은 지난해 7월 상장한 이차전지 공정 장비업체 에이프로의 반도체사업부가 별도 법인으로 분사한 회사다.

에이프로세미콘은 유기화학증착장비(MOCVD)를 가동, GaN 에피웨이퍼 생산을 시작한다고 12일 밝혔다.

MOCVD는 GaN 전력 반도체를 만드는 에피 웨이퍼 생산 장비로, 회사는 지난해 8인치용 MOCVD를 도입했다.

에이프로세미콘 관계자는 “8인치 GaN 웨이퍼는 파운드리에서 요구하는 품질과 균일도, 수율 등을 모두 만족했다”면서 “GaN 전력 반도체 생산성과 가격 경쟁력을 확보했다”고 밝혔다.

GaN 에피웨이퍼는 해외 파운드리를 통해 전력 반도체로 양산될 예정이다. GaN은 실리콘 대비 고전압·고내열성이 뛰어나 차세대 전력 반도체 소재로 각광받고 있다. 특히 소형화가 가능해 다양한 제품에 적용 가능하다.

에이프로세미콘은 양산한 GaN 전력반도체를 모회사인 에이프로의 이차전지 활성화 장비에 우선 적용할 계획이다. 회사는 효율적 전력 공급뿐 아니라 장비 생산성 증대를 기대했다. 앞으로 이차전지 외 다양한 산업에 확대 적용할 예정이다. 전기차가 대표적으로 GaN 전력 반도체 성능 개선을 위한 고출력·고전류 설계를 추진 중이다.

[임종현 에이프로 대표]

임종현 에이프로 대표
<임종현 에이프로 대표>

“내년 전기차 시장 진입을 목표로 차세대 GaN 전력 반도체를 설계하고 있습니다. 높은 신뢰성이 요구되는 만큼 소자 뿐 아니라 패키지와 모듈 연구개발(R&D)도 철저히 준비하고 있습니다.”

임종현 에이프로 대표는 에이프로세미콘의 GaN 전력반도체 사업이 모회사인 에이프로와 시너지를 극대화할 수 있다고 강조했다. GaN 전력 반도체는 이차전지 충방전설비와 전력 전환 장치 기술 경쟁력 확보할 원천기술이기 때문이다. 모두 에이프로 주력 사업이다. 지난 2018년부터 에이프로 산하 반도체사업부에서 GaN 전력 반도체 R&D를 추진하다 지난해 에이프로세미콘을 분사한 이유기도 하다.

GaN 전력 반도체 핵심 소재인 GaN 에피웨이퍼 시장 규모는 50억달러로 추산된다. 전력반도체, RF반도체, LED조명 등 응용 분야가 다양해 성장 잠재력이 무궁무진하다. 그러나 국내에서는 GaN 에피웨이퍼 상당수를 해외 수입에 의존한다.

임 대표는 “높은 해외 의존은 가격 경쟁력 저하 뿐 아니라 공급자 우위 시장 구조로 사업 위험(리스크)가 크다”면서 “이를 해소하기 위해 GaN 에피웨이퍼 내재화가 요구됐다”고 에이프로세미콘 설립 배경을 설명했다.

에이프로세미콘의 이번 GaN 에피웨이퍼 양산은 회사와 에이프로 모두에 '윈윈'이 됐다. 에이프로세미콘은 안정적 수요처를 확보했고, 에이프로는 이차전지 활성화 장비에 적용할 GaN 전력 반도체의 해외 의존도를 줄일 수 있게 됐다. 에이프로세미콘의 소재·부품 기술과 에이프로 모듈·시스템 역량이 합쳐진 성과다.

임 대표는 이차전지 장비 뿐 아니라 신규 적용 분야를 물색 중이다. GaN 전력반도체는 다품종 소량 생산 사업 구조를 갖고 있다. 고객 요구에 따라 반도체 최적화를 통해 여러 시장에 진출할 수 있다.

임 대표는 “현재 저전압 고속 스위칭부터 고전압·고출력 전력 변환까지 다양한 설계 라이브러리를 확보하고 있다”면서 “태양광 및 에너지저장장치(ESS)용 전력변환시스템, 생활가전용 어댑터 시장을 주요 공략 대상으로 삼고 있다”고 밝혔다.

에이프로세미콘은 전기차 시장 진입도 준비한다. 임 대표는 “내년 하반기 전기차용 GaN 전력 반도체를 개발하기 위한 R&D가 한창”이라면서 “추가 투자를 통해 GaN 에피웨이퍼 생산 능력을 확충할 계획”이라고 밝혔다.

권동준기자 djkwon@etnews.com