갈륨나이트라이드 에피웨이퍼(GaN Epiwafer) 업체 아이브이웍스(IVWorks)가 6인치 실리콘카바이드(SiC) 기판에 GaN을 올린 GaN-on-SiC 에피웨이퍼를 개발, 고객사 확보에 나섰다고 3일 밝혔다.
아이브이웍스는 기판 위에 GaN을 성장시키키는데 분자빔에피텍시(MBE:Molecular Beam Epitaxy) 장비를 사용한다. 유기금속화학증착(MOCVD : Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장비 대비 느렸던 성장속도를 개선했다.
아이브이웍스 관계자는 "2년전 국내 최초로 4인치 GaN-on-SiC 생산을 시작하고 이번에 6인치 국산화에 연달아 성공했다"며 "6인치는 아직 양산단계는 아니다"고 말했다. 4인치 웨이퍼에서 6인치 웨이퍼로 크기가 넓어질 수록, 칩생산량이 많아져 칩당 단가는 내려간다.
2011년 설립된 아이브이웍스 2015년 삼성벤처투자와 송현인베스트먼트 등에서 5억원 가량 시드(Seed)투자를 받은 바 있다. 삼성벤처투자는 작년말 총투자금액 80억원 시리즈B 투자에도 참여했다. 시리즈A·A+를 포함해 아이브이웍스는 작년말까지 120억원 상당의 투자금을 유치했다.
GaN-on-SiC 웨이퍼는 무선(RF:Radio Frequency) 전력증폭기(PA:Power Amplifier)에 들어가는 GaN 트랜지스터를 만드는데 쓰인다. PA는 통신 과정에서 무선 신호를 증폭하는 기능을 한다. 증폭된 무선 신호는 안테나(Antenna)에서 전파로 송출된다. GaN 트랜지스터는 기판에 따라 GaN-on-SiC와 GaN-on-Si(실리콘 기판 갈륨나이트라이드)으로 세분화되고, GaN-on-SiC이 열배출 측면에서 탁월하다.
5세대(5G) 이동통신에서 사용되는 주파수가 이전세대보다 높아지면서 PA에 대한 요구스펙도 높아지고 있다. 기존 PA 트랜지스터에는 실리콘(Si) 기반 LDMOS(Laterally-Diffused Metal-Oxide Semiconductor)가 주로 쓰였다.
삼성전자 네트워크 사업부는 국내 통신사에 공급한 3.5GHz대역 5G 기지국 장비에 LDMOS 트랜지스터로 만든 PA를 사용했다. 해외 통신사에 납품할 5G 기지국 장비에는 GaN 트랜지스터(GaN-on-SiC)를 채택할 것으로 전해졌다.
아이브이웍스는 외부에서 구입한 SiC 기판 위에 GaN을 올려(에피) GaN-on-SiC 웨이퍼를 만들고, 반도체 파운드리 업체가 GaN-on-SiC 웨이퍼를 사용해 GaN 트랜지스터를 생산한다. 이렇게 만들어진 GaN 트랜지스터는 레이더나 기지국 장비에 들어가는 PA의 부품으로 쓰인다.
노영균 아이브이웍스 대표는 "GaN on SiC 에피웨이퍼는 LTE보다 20배 빠르다고 알려진 28GHz 5G 통신장비에 필수로 사용되는 핵심소재"며 "5G 통신 기술 관련 반도체 소재를 수출규제로 전략화하고 있는 소재 강국들 사이에서 자체 기술로 소재 독립을 이뤄낸 성과"라 말했다.
