진행 디일렉 한주엽 대표
출연 시지트로닉스 심규환 대표
-시지트로닉스는 언제 설립하셨어요?
“2008년도 1월달에 시작했습니다.”
-심 대표님은 지금 대학 교수도 하고 계시면서 겸업하시는 겁니까?
“네. 겸직하고 있습니다.”
-겸직하시면 시간은 어느 정도로 쓰세요?
“이렇게 얘기하면 원래는 안 되는 거 같은데 50%, 50% 이렇게 하고 있습니다. 사실은 학교에 더 많이 해야 하는데 요즘은 회사 일이 좀 많아졌습니다.”
-시지트로닉스는 어떤 기술로 어떤 제품을 만드는 회사입니까?
“시지트로닉스는 특화 반도체를 한다고 돼 있고요. 그래서 주로 사업 분야 보면 정전기 쪽의 반도체 소자, 그리고 두 번째는 센서 쪽 반도체 소자, 세 번째는 파워 분야의 반도체 소자, 네 번째는 RF(Radio Frequency) 및 기타 소자인데 그걸 더 향후에 확장해서 파운드리 공정 서비스까지 할 수 있는 그런 회사로 만들어가고 있습니다.”
-네 가지 말씀해주셨는데 중요도 순서대로 말씀해주신 겁니까? 아니면 시작한 순서대로 말씀하신 겁니까?
“중요도라기보다도 시작한 순서이고, 현재 사업이 앞쪽부터 해서 돼 왔고, 매출이 앞쪽부터 시작한 지가 됐으니까 어느 정도 사업이 안정됐다고 그럴까. 규모가 크다고 볼 수 있습니다.”
-ESD 소자입니까? 그거는 어떤 역할을 하는 소자에요?
“ESD는 전자기기, 전자기기면 전기를 쓰는 모든 기기 그런 데에 들어가는 건데 그게 어떤 잡음이 들어오거나, 서지(surge)가 들어오거나, 번개가 치거나 등등 그런 환경에 있어서 전자기기가 충격을 받지 않고, 잘 사용될 수 있게끔 그런 충격을 방어해주는 그런 소자입니다.”
-그런 소자를 하는 회사들은 많이 있습니까?
“좀 있습니다.”
-처음에 시작을 이걸로 하신 거에요?
“사실 초기에 진짜 시작한 건 RF 통신용 HBT라고 좀 어려운 소자인데요. Heterojunction Bipolar Transistor라고 그걸로 사실은 시작했습니다. 그것은 연구소에서도 했었고, 학교에서도 했었고, 그 소자로 했는데 확장되다 보니까 이런 쪽에도 하게 됐죠.”
-센서 쪽은 어떤 제품들을 하시는 겁니까?
“센서는 주로 우리가 하는 건 광센서입니다. 주로 실리콘 반도체를 이용한 센서로 일반적인 과거에 포토다이오드 이런 것들도 있지만, 근래에는 라이다용 APD라고 해서 Avalanche Photo Diode라고 하는데 라이다용 센서, 내지는 휴대폰이나 스마트워치나 이런 데에 들어가는 바이오센서용 포토센서 그런 거를 새로 개발해서 사업화하고 있습니다.”
-그리고 RF 쪽이 있고.
“RF 쪽은 상대적으로 앞에 말씀드린 거에 비해서 많이 진척되진 않았지만, 갈륨 나이트라이드(GaN, Gallium Nitride) 쪽인데요. 오랫동안 관심 갖고 해온 거라서 그걸 시작한 지는 몇 년 됐습니다. 그래서 현재 RF HEMT(High Electron Mobility Transistor)라고 해서 통신용 RF 소자 개발해서 사업화를 추진하고 있습니다.”
-파워 쪽도 하시죠?
“파워 쪽은 상당히 오랫동안 R&D를 해온 분야고요. 그것도 역시 갈륨 나이트라이드 파워 소자인데 그건 8년 정도 동안 계속해서 기술개발을 해왔고, 그래서 100V에서부터 650V급까지 RF FET라고 Field Effect Transistor 파워 소자입니다. 그거를 갖다가 개발해서 사업화를 추진하고 있습니다.”
-파운드리 쪽은 직접 생산까지도 외주를?
“파운드리는 우리가 파운드리라고 이름은 썼는데 사실 현재 수준은 공정 서비스라고 봐주시면 되겠습니다. 그리고 우리가 방금 말씀드린 여러 가지 특화 반도체들 ESD, 정전기 쪽 센서, 파워, RF 그걸 총합해서 향후에 인테그레이션 기능, 그리고 패시브 소자들 이런 것까지 확장되면 파운드리 사업으로 넘어갈 때가 올 것이다. 이렇게 보고 있습니다.”
-그럼 팹을 직접 짓는다는 말씀이신가요?
“현재 저희가 MFAB, Multi-project FAB이라고 6인치 전공정, 후공정, 테스트 모든 라인을 갖고 있고요.”
-라인을 갖고 있습니까?
“네. 그래서 그거를 상당히 오랫동안 빌드업을 해온 게 되겠습니다. 향후에 좀 더 부족한 부분을 채워나가면 규모가 더 커지고, IC, 파운드리까지 할 수 있는 회사가 될 거로 계획하고 있습니다.”
-대표님 아까 ESD 센서, 파워, RF, 그리고 미래에 할 파운드리 이런 것까지 말씀해주셨는데 그중에서 매출 비중은 뭐가 제일 큽니까?
“매출 비중은 현재까지는 정전기, ESD 쪽이 제일 크고, 그다음은 파워, 그리고 센서, 그리고 기타. RF, 파운드리는 현재 우리가 기타로 분류하고 있습니다.”
-그러면 현재 매출 비중은 그렇고, 앞으로 매출에서 차지할 비중이 가장 높은 품목은 뭐라고 보세요?
“앞으로는 확장성을 보자면 파워 쪽이 가장 크지 않을까 생각합니다.”
-파워 쪽은 주로 어떤 애플리케이션에 들어갑니까?
“갈륨 나이트라이드가 현재 세계적으로. 일단 주 애플리케이션은 충전기 어댑터 쪽이고요. 그리고 약간 특이한 거지만, 라이다의 파워 드라이브에 사용되고 있고, 오디오 앰프 이런 데에 들어가고 있고, 그다음에 향후에 여러 가지 TV라든지 가전, 컨슈머 일렉트로닉스에 들어갈 텐데 향후에는 어느 정도 되면 전장 쪽에도 굉장히 많이 들어가게 될 겁니다.”
-GaN은 기존에 실리콘 카바이드 종류들이 여러 개가 있잖아요. 기판의 재료에 따라서. GaN이 가진 특성은 뭡니까? 어떻게 다릅니까?
“디테일하게 얘기하기에는. 그러니까 한 가지 제일 중요한 특성을 들면 동작 속도입니다. 동작 속도, 프리퀀시, 내지는 스위칭 스피드. 그게 기존의 실리콘에 비해서 장점을 와이드 밴드갭이라는 실리콘 카바이드 내지 갈륨 나이트라이드가 와이드 밴드갭 반도체라고 하는데 그것들이 더 전력에 강하든지 고온에 강하든지 이런 장점이 다 같이 있는데 그거보다 한 가지 더 중요한 특성, 프리퀀시 그거를 가진 게 갈륨 나이트라이드입니다. 그래서 보는 사람마다 차이가 있지만, 향후 전력 반도체 중에 가장 유망한 건 갈륨 나이트라이드로 보고 있습니다.”
-화합물 반도체, 소위 말하는 SiC라든지 GaN이라든지 이런 것 중 둘이 약간 경쟁하는 구도에요?
“경쟁하는 부분도 있고, 시장이 분리돼 있습니다. 그래서 실리콘 카바이드는 예를 들어서 900V 내지는 1,000V 이상의 자동차라든지 전동차라든지 그런 산업용 쪽으로 가는 거고, 갈륨 나이트라이드는 오히려 경쟁이 실리콘 전력 반도체입니다. 그래서 약 수십 볼트부터 시작해서 거의 1,000V대까지 갈륨 나이트라이드는 그렇게 시장이 들어가는 거로 계획하고 있습니다.”
-그 시장은 됐습니까?
“그래서 아까 말씀드린 충전기 그런 게 됐고, 그래서 지금 굉장히 미국이나 이런 데서 기술개발, 아까 말씀드린 그런 애플리케이션에 대해서 기술개발을 많이 하고, 그래서 시장으로 들어가는 초기 단계라고 볼 수 있죠. 그니까 실리콘 카바이드 같은 경우는 갈륨 나이트라이드보다 기술 발전이 5년 정도 더 빨라서 시장을 빨리 진입한 상태고, 갈륨 나이트라이드는 이제 시장에 진입한다. 이렇게 보면 되겠습니다.”
-하긴 울프스피드, 옛날에 크리라고 하는 회사는 8인치짜리 웨이퍼 SiC, 실리콘 카바이드 생산한다고 공식적으로 발표도 한 걸 보면 그쪽이 조금 더. 기술의 진보라고 얘기하긴 어렵고. 하여튼 침투율은 SiC가 조금 더 빠른 거군요?
“기술 발전 추세가 SiC가 갈륨 나이트라이드보다는 5년 정도 빠르다. 그리고 그만큼 투자도 훨씬 더 많이 됐었다. 이렇게 보시면 됩니다.”
-GaN은 하는 플레이어가 글로벌하게 어떤 회사들이 합니까?
“실리콘 카바이드에 비하면 회사의 숫자가 많지는 않은데요. 회사 중에서 가장 유력한 회사는 TSMC입니다. 그리고 잘 아시는 ST마이크로, 인피니언, 그리고 텍사스인스트루먼트, NXP 이런 큰 회사들 다 참여하고 있다고 보시면 됩니다.”
-일본에도 좀 있지 않습니까?
“일본에도 다 있죠. 롬 같은 데나.”
-국내는 어떻습니까?
“국내는 저희 회사만 6인치로 갈륨 나이트라이드를 개발해서 사업화를 추진하고 있고, 다른 회사들이 에피를 한다든지.”
-대전에 있는 회사 이런 데 말씀하시는 겁니까?
“네. 있지만, 아직은 그다지 없다고 보시는 게 맞습니다.”
-소자를 하는 회사는 없다.
“그래서 지난해부터 보면 갈륨 나이트라이드가 세계적으로 정말 사업화가 되고, 경제적인 가치가 있겠구나. 라는 게 세계적으로 인정되기 시작한 게 저는 지난해 정도로 보고 있고요. 그래서 국내에서도 여러 회사가 거기에 진입하려고 하는 회사들이 많고, 제가 알기로는 국내 큰 대기업들 이런 데는 거기 세트 제품에 들어가는 GaN, 갈륨 나이트라이드 모듈이라든지 기술 개발을 상당히 내부적으로 추진하는 걸로 알고 있습니다.”
-말하자면 세트단의 업체들 말씀하시는 거잖아요?
“네. 그렇죠.”
-그러면 아까 말씀하신 외국 큰 회사들로부터 사 오겠네요?
“네. 외국회사들과 협력해서 개발하고 애플리케이션 테스트하고 그런 상황으로 알고 있습니다.”
-스위칭 속도가 빠르고, 그전에 환경적인 부분들에 대해서도 말씀하셨고, 효율도 있을 테고, 실리콘 대비로는 SiC든 GaN이든 더 낫고, GaN은 특히 스위칭 속도가 훨씬 더 빠르다고 이해하면 됩니까? 그렇게 됐을 때 그게 세트 제품에 적용됐을 때는 어떤 이점으로 소비자들한테 다가옵니까?
“스위칭 스피드가 빠른 게 효율도 좋지만, 세트의 사이즈를 굉장히 줄여줄 수가 있습니다. 실리콘 카바이드도 좀 줄여줄 수 있지만, 갈륨 나이트라이드로 스위칭 스피드를 빠르게 세트를 만들면 거기에 같이 주변에 달라붙는 수동 소자들 커패시터, 인덕터 이런 소자들이 같이 사이즈가 굉장히 줄어듭니다. 그래서 전체적으로 볼륨을 50% 정도 줄일 수가 있는 거죠.”
-절반 정도로 줄일 수 있다.
“그렇죠. 무게도 그만큼 줄어드는 거고. 그래서 그것의 가치가 현재 모빌리티가 굉장히 중요한 세상이니까 전력 효율도 그렇고, 그래서 그게 더욱더 전력 반도체에서 중요해지죠.”
-실리콘 하는 것보다 갈륨 나이트라이드 만드는 게 더 어렵습니까?
“기술적인 난점은 있지만, 실리콘도 어려운 거고, 갈륨 나이트라이드도 어렵다. 다만 이게 시간이 좀 오래 걸렸다. 후발 주자다. 저는 그렇게 생각합니다. 그만큼 투자도 아직은 덜 됐다. 투자 많이 해서 기술 개발하면 다 된다.”
-갈륨 나이트라이드 공정을 할 때 가장 어려운 공정은 뭡니까?
“이 소자에서 제일 중요한 건 사실상 스타팅 머티리얼, 에피가 중요하고요. 에피라는 것은 epitaxial growth, 에피 성장 이렇게 얘기하는데 갈륨 나이트라이드라고 말씀드렸는데 거기는 알루미늄 갈륨 나이트라이드라고 알루미늄이 들어간 갈륨 나이트라이드. 그래서 성분이 조금 다른 것들을 Atomic Layer 수준으로 성장시켜서 HEMT라고 하는데 High Electron Mobility Transister(고전자 이동도 트랜지스터). 전자가 더 빨리 움직일 수 있게 그런 구조로 만드는 겁니다. Heteroepitaxial Growth 보통 이렇게 얘기합니다.”
-그게 제일 어렵습니까?
“그게 일단 스타팅할 때 굉장히 중요한 거고요. 그다음에 소자 패브리케이션으로 넘어가는데 거기에도 여러 가지 어려움이 많습니다. 예를 들면 그거를 반도체 공정에 식각이라든지 그런 공정이 있는데 그런 것들도 옛날에는 실리콘 반도체하고는 좀 다른 점이 있고, 메탈하고 반도체하고 컨택을 해서 Ohmic contact 이런 거 만드는 거에도 어려움이 있고, 이게 실제 엔지니어링 문제들. 제작하다 보면 웨이퍼가 깨지기 쉬워서 잘 깨지는 단점이라든지 그런 걸 갖다가 잘 극복하고, 마지막 패키징 단계에 갈 때까지 여러 가지 엔지니어링 기술들 그런 거를 확보해야 합니다.”
-그것은 다 확보된 상태입니까? 아니면 확보하는 중이십니까?
“저희는 소자 웨이퍼 레벨에서 마지막 단계까지 하는 걸 확보한 상태고요. 그다음에 더 패키지 해나가는 부분은 RF IC나 다른 회사들하고 협력해서 기술개발을 하고 있습니다.”
-그러면 제품 라인업을 어떻게 구상할 생각이십니까?
“아까 말씀하신 대로 갈륨 나이트라이드 전력 반도체는 수십 V부터 900V, 1,000V 이 정도까지 시장을 가지고 있는 거고, 일단 600V, 650V까지 보고 있습니다. 그래서 10A에서 높은 건 약 100A, V로 보면 10A에서부터 650V 이렇게 보고 있습니다.”
-그러면 적용될 수 있는 애플리케이션 종류는 어떤 것들이 있죠?
“방금 말씀드린 어댑터, 충전기, 좀 더 발전되면 모터 드라이버, 그리고 자동차의 온보드 차저(On-Board Charger, OBC) 이런 거 등등 여러 가지. 그러니까 아까 말씀드린 대로 갈륨 나이트라이드 전력 반도체는 경쟁이 실리콘 전력 반도체입니다.”
-기존 거를 대체하는 거로 가는 거군요?
“네. 실리콘 전력 반도체. 그래서 전력 반도체 시장이 약 50조 원 이 정도 보면 실리콘 반도체가 거의 다다. 거의 100%다.”
-연에 50조 원 정도의 시장.
“아직 거기까지는 못 갔지만, 그 정도로 보면. 그래서 실리콘 카바이드가 3, 4조 원 사이, 그리고 나머지 대부분은 실리콘이다. 그리고 갈륨 나이트라이드가 메이저 실리콘 전력 반도체의 미래 차세대 전력 반도체다. 그래서 거기 수십 퍼센트를 차지하면 시장이 수십조까지 쭉 성장할 수 있는 그런 잠재력이 있다고 보시면 됩니다.”
-갈륨 나이트라이드 전력 반도체 시장은 그렇다는 말씀이시군요. 세트 업체 입장에서 볼 때는 말씀하신 대로 이점들이 있다고 하면 당장 다 바꿀 거 같은데 당장 다 바꾸지 못하는 이유도 있죠?저작권자 © 전자부품 전문 미디어 디일렉 무단전재 및 재배포 금지