일본 소재·부품 기업 레조낙이 차세대 전력 반도체로 주목받는 실리콘카바이드(SiC) 12인치 웨이퍼 개발에 성공했다. 기존 주류인 6인치 대비 생산량을 4배 가까이 끌어올릴 수 있어, SiC 반도체 성장에 기여할 것으로 전망된다.
21일 업계에 따르면, 레조낙은 최근 12인치(300㎜) SiC 단일 결정을 성장시키는데 성공했다. SiC 웨이퍼는 만드려면 결정을 쌓아올리는 결정 과정이 필요한데, 레조낙은 전력 반도체 웨이퍼 기판에 적합한 단결정 SiC 성장을 12인치 크기로 구현했다.
레조낙 측은 “12인치는 현재 개발 중인 SiC 웨이퍼 기판 중 가장 큰 크기”라며 “SiC 기판 및 에피택셜 웨이퍼의 고품질 발전을 위한 중요한 기술적 이정표를 세웠다”고 밝혔다.
SiC는 실리콘(Si) 대비 내구성이 강하고 열 발생 감소로 에너지 효율을 높일 수 있다. 전력 전환 손실도 적어 차세대 전력 반도체 소재로 꼽힌다.
기존 전자 기기용 충전기나 전기차 시장에서 SiC 기반 전력 반도체가 확산되고 있었는데, 최근에는 인공지능(AI) 인프라 투자 확대로 데이터센터에서도 효율적인 전력 공급을 위한 SiC 수요가 증가하고 있다.
다만 일반적인 실리콘 웨이퍼 대비 SiC 웨이퍼 크기가 작아 생산성 한계가 있었다. 현재 SiC 웨이퍼 주류는 6인치(150㎜)로, 이제 막 8인치 기반 차세대 제품이 시장에 공급되기 시작했다. 세계적으로 12인치 SiC는 연구개발(R&D) 단계로, 아직 시장이 개화하지 못했다.
레조낙이 개발한 12인치 SiC 웨이퍼는 6인치 대비 웨이퍼 한장당 같은 크기 칩(다이)를 4배 더 많이 만들 수 있어 생산성을 극대화할 수 있다. 수율과 공정 안정성이 확보되면 생산 비용도 40~60% 줄어들 것으로 전망된다.
이번 성과는 일본 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO) 기금 지원으로 '차세대 그린 전력 반도체를 위한 SiC 웨이퍼 기술 개발' 프로젝트를 통해 이뤄졌다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
