외산 제품 긴 납기·높은 단가 등 장벽 극복…빠른 개발 주기 제공
초소형 정밀기계 기술(MEMS) 전문기업 멤스(대표 김세민)는 차세대 전력 반도체 소자로 주목받고 있는 질화갈륨(GaN) 소재를 활용한 다이오드 소자 개발에 성공했다고 30일 밝혔다.
멤스는 GaN 소재를 활용한 다이오드 소자 개발 경험을 바탕으로 전력 반도체 개발 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 설계 및 파운드리 공정 서비스를 제공할 계획이다.
멤스는 2020년 12월 설립된 멤스 소자 연구 개발 및 제조 전문 기업으로 국내에서 유일하게 종합적인 멤스(MEMS) 공정기술을 보유하고 있으며 자체적인 소자 설계 및 시뮬레이션, 공정 최적화, 패키징 기술을 바탕으로 소규모 파운드리 서비스를 제공한다. 특히 일반적인 실리콘(Si) 웨이퍼를 포함해 질화갈륨(GaN), 산화갈륨과 같은 차세대 전력 반도체 소재 공정 노하우를 보유해 특화한 소자 제작이 가능하다.
전기자동차, 무선 전력송신 및 6세대(6G) 이동통신과 같은 고전력 응용분야의 기술개발이 활성화되면서 주목받고 있는 차세대 전력 반도체 소재인 GaN은 고전압 동작에 유리하다. 높은 온도에서도 전력효율을 유지하며, 고주파수·고전류에서도 높은 전력밀도를 얻을 수 있는 장점이 있다.
멤스는 자체적으로 보유한 GaN 공정 기술 및 노하우를 바탕으로 국책과제의 수행을 통해 GaN 기반 다이오드 소자를 개발했으며, 다양한 소자 및 (독자적인) 공정 설계로 기존 상용 제품 대비 보다 넓은 주파수와 전압 범위에서 높은 성능과 신뢰성을 보이는 고전력 소자의 개발 가능성을 입증했다. 이러한 기술을 활용한다면 무선 통신용 고주파 고출력 전력증폭기, 고전압 전력 스위치 등 전력 반도체 소자의 성능 및 신뢰성 향상을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
멤스는 이러한 성과를 바탕으로 GaN 기반 전력 반도체 소자 설계를 지원하고 소규모 공정 및 고객 니즈 대응 맞춤 파운드리 서비스를 제공한다. GaN 소재 공정 서비스는 현재 국내에서 제공하는 업체가 전무해 대만·싱가포르 등 해외 업체에 의뢰해 활용하고 있으나 긴 납기와 높은 단가로 쉽게 접근하기 어려운 실정이다. 또한 이러한 해외 업체들은 소품종 다량 생산을 목적으로 한 대규모 단위의 수주 수탁 전략을 취하고 있어 국내 업체가 진행하는 연구 개발 단계에서 필수적인 소규모 공정 및 다양한 커스터마이징 요구의 경우 의뢰에 난항이 있다.
김세민 멤스 대표는 “전기차와 차세대 이동통신 상용화 추진 등 국내·외 전력 반도체 소자 수요가 급격하게 성장하고 있다”면서 “짧은 공정 납기와 소규모 공정 서비스를 제공해 소자 개발 및 제작 시간을 단축시킴으로써 국내 유망 전력 반도체 수요 업체에 빠른 개발 주기를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.
광주=김한식 기자 hskim@etnews.com
