삼성코닝정밀소재, LED용 신재료 사업 박차

삼성코닝정밀소재가 차세대 전자재료 사업으로 발광다이오드(LED)용 질화갈륨(GaN) 웨이퍼 상용화에 박차를 가한다. GaN 웨이퍼는 주로 레이저다이오드(LD) 기판으로 사용되는 소재지만 세계적으로 고출력 LED 생산에 활용하려는 연구개발(R&D)도 활발히 진행 중이다. 양산에 성공하면 그룹 내 LED 전문 계열사인 삼성LED와의 수직계열화에도 힘이 실릴 것으로 기대된다.

25일 업계에 따르면 삼성코닝정밀소재(대표 이헌식)는 지난달부터 수소기상증착(HVPE) 성장기술 및 양산공정 설계 연구 인력을 충원 중이다. 이에 앞서 올해 초에는 HVPE로 시생산한 GaN 웨이퍼를 LED 업체들에 공급, 테스트도 진행한 것으로 알려졌다. HVPE 및 GaN 관련 R&D는 과거 삼성코닝정밀소재에 흡수 합병된 삼성코닝 시절부터 상용화를 추진해 왔을 정도로 오랜 정성을 쏟고 있는 사업이다.

GaN 웨이퍼는 현재 LED 제조용으로 사용되는 사파이어 웨이퍼를 대체할 수 있는 제품이다. 사파이어 웨이퍼가 유기금속화학증착장비(MOCVD) 내에서 열에 의해 휘면서 증착된 화합물에 균열을 일으키는 것과 달리, GaN 웨이퍼는 이 같은 현상이 거의 없다. 아직 가격이 높아 고부가가치 LD 생산에만 사용하지만, 높은 전류 값을 가지는 고출력 LED 생산에도 GaN 웨이퍼를 사용하기 위한 시도가 이어지고 있다.

업계 관계자는 “출력이 높은 LED일수록 제조공정에서 열팽창에 의한 수율저하 문제를 해결하는 게 중요하다”며 “GaN 기판을 양산만 할 수 있다면 이 같은 난제를 풀 수 있는 가장 좋은 소재”라고 설명했다. 이 회사는 이 밖에 단결정 액상 성장기술과 관련한 R&D에도 관심을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 단결정 액상 성장은 사파이어 잉곳이나 적외선(IR) LED용 갈륨비소(GaAs) 웨이퍼 생산에 사용되는 기술이다.

삼성코닝정밀소재가 LED용 원천 소재사업 채비를 서두름으로써 LED 산업 구도에도 적지 않은 영향을 미칠 전망이다. 세계적으로 한 그룹사 내에서 LED용 소재부터 칩까지 일괄 수직계열화를 추진 중인 곳은 삼성과 LG 정도 밖에 없기 때문이다. LG그룹은 올해 초 LG실트론에서 사파이어 잉곳 · 웨이퍼 사업화에 속도를 내는 한편, LG이노텍과의 협력도 강화할 태세다. 양사가 최근 1~2년 새 LED 시장에서 괄목할 만한 성장세를 기록 중이라는 점에서 국내외 다른 업체들 전략도 수정이 불가피하다. 태양전지 산업과 같은 폴리실리콘 잉곳 · 웨이퍼 및 셀 · 모듈로 이어지는 수직계열화 작업이 재현될 가능성도 점쳐진다.



◆수소기상증착법(HVPE)이란

암모니아 · 수소 및 각종 염화물 가스를 이용해 기판 상에 비교적 두꺼운 수십~수백마이크로미터 두께의 화합물 층을 형성하는 기술. 유기금속화학증착장비(MOCVD)를 이용할 때보다 GaN 성장속도가 빠르다. GaN 층 외에 갈륨비소(GaAs) · 인화인듐(InP) 등의 성장에도 사용된다.



안석현기자 ahngija@etnews.co.kr