이 기사는 2022년 10월 11일 14:15 thebell 에 표출된 기사입니다.

반도체 웨이퍼(원판) 전문기업 SK실트론이 질화갈륨(GaN) 웨이퍼 신사업에 본격적으로 나선다. 세계적인 GaN 웨이퍼 제조사인 영국 IQE와 공동개발에 협력하는 것을 시작으로 점차 사업 보폭을 넓혀갈 전망이다.

SK실트론은 지난해 'GaN 사업추진단'을 설치하고 관련 사업을 준비해온 것으로 파악된다. 이번 IQE와의 협약이 추진단의 첫 성과인 셈이다. 무엇보다 SK실트론이 기존 실리콘(Si) 웨이퍼를 넘어 미래 먹거리로 꼽히는 실리콘 카바이드(SiC)와 GaN까지 사업 기반을 모두 확보했단 점에서 의미가 있다.

◇왜 IQE와 협력했나

SK실트론은 11일 화합물 에피택셜(Epitaxial) 웨이퍼 시장 글로벌 1위인 IQE와 제품 공동개발을 위한 전략적 협력 협약(Strategic Collaboration Agreement, SCA)을 지난 6일 체결했다고 발표했다. SK실트론 측은 "이번 협약을 통해 무선통신용 반도체와 전력반도체 소재로 각광받고 있는 GaN 웨이퍼 시장에 본격 진출한다"고 설명했다.

SK실트론은 왜 IQE와의 협력을 선택했을까. IQE는 SK실트론의 Si 또는 SiC 웨이퍼를 사다가 GaN 박막을 증착시키는 방법으로 GaN 웨이퍼를 만든다. GaN 웨이퍼를 만들려면 기본이 되는 웨이퍼가 꼭 필요하다는 얘기다.

SK실트론은 Si 웨이퍼뿐만 아니라 미국 손자회사 SK실트론CSS를 통해 SiC 웨이퍼 사업도 하고 있다. 이번 협약으로 SK실트론과 손자회사는 고객사인 IQE와의 협력 관계를 더 긴밀하게 다질 수 있다. 또 지금은 SK실트론이 GaN 웨이퍼를 공동개발하는 수준이지만, GaN 웨이퍼 분야 세계적 기업과 협업을 하는 것 자체가 GaN 웨이퍼 제조 기술을 내재화하고, IQE의 고객 기반을 확보하는 지름길이 될 수도 있다.

양사의 협력은 각각의 고객사가 요구하는 GaN 웨이퍼 스펙에 맞추기 위한 기술 개발에 방점이 찍힐 전망이다. SK실트론의 웨이퍼에 GaN를 입히는 것이 이론상으로는 쉬워보이지만 고객사마다 요구하는 스펙이 다 다른 데다 각각의 스펙에 맞춰 GaN 웨이퍼를 구현하는 데는 고도의 기술력이 필요한 것으로 전해진다. 전력반도체 개발사 등 고객사와 IQE, SK실트론이 머리를 맞대 공동 개발해야 하는 구조다.

IQE와의 SCA는 김욱 단장이 이끄는 'GaN 사업추진단'에서 추진해왔으며 앞으로도 추진단이 GaN 사업의 구심점이 될 전망이다.


◇SiC 이어 GaN까지 라인업 확장

GaN와 SiC 반도체는 기존 실리콘(Si) 대비 고전압, 고전류, 고온에서 동작이 가능해 차세대 전력반도체로 꼽힌다. 전력반도체는 전기차, 전자제품, 5세대(5G) 통신망 등에서 전류방향과 전력변환을 제어하는 데 쓰이는데 SiC, GaN 웨이퍼를 활용해 생산하면 높은 열과 전압을 더욱 잘 견뎌 수명이 길어진다.

업계에선 8인치(200mm) 웨이퍼 기반 화합물 반도체 시장이 열리기까지 1~2년 정도 남은 것으로 보고 있다. 현재 6인치 생산에 집중하는 글로벌 SiC 웨이퍼 기업들이 2024년 8인치 전환을 목표로 움직이고 있어서다. SiC든, GaN든 곧 시장 개화가 예상되는 만큼 SK실트론도 선제적으로 기술 개발에 뛰어든 것으로 보인다.

SK실트론 장용호 사장은 "첨단소재 분야에서 양사가 GaN 웨이퍼의 공동 개발과 마케팅을 통해 아시아 시장 확장의 기반을 마련했다"고 말했다. IQE의 CEO인 아메리코 레모스는 "IQE의 GaN 웨이퍼 제조기술과 SK실트론의 Si·SiC 웨이퍼 역량의 시너지를 통해 혁신적인 솔루션을 출시할 것"이라고 강조했다.

SK실트론 측은 "뛰어난 제조·기술·품질 경쟁력을 기반으로 글로벌 시장 3위(300mm 웨이퍼 기준)인 실리콘 웨이퍼 사업과 함께 첨단 반도체 소재로의 사업 확장을 통해 미래성장동력을 지속 강화해나갈 것"이라고 덧붙였다.