[영상] SK 한식구 된 키파운드리, GaN 개발 첫 도전

2022-10-11 최홍석 PD

<자막원문>

진행 : 디일렉 한주엽 대표

출연 : 디일렉 장경윤 기자

-여러분 안녕하십니까, 디일렉 한주엽입니다. 오늘 여러 가지 소식을 가지고 왔습니다. 저희 라이브로 하는 것은 그냥 얘기를 쭉 하면 그냥 다 들으실 수 있고 라이브 끝나면 우리 멤버십에만 공개가 됩니다. 그리고 나서 그 다음 주에 저희가 편집본으로 올리는데 아무래도 편집본으로 보시는 게 가독성이나 자료 화면들 같은 것들을 같이 보실 수 있기 때문에 기술이나 어떤 시장적인 것들을 이해하실 때도 좋을 텐데 또 빠르게 알아야 되는 내용들 같은 경우에는 또 멤버십 가입해서 보셔도 좋고 그냥 좀 일주일 정도 기다리셨다가 보셔도 좋습니다. 장경윤 기자 모셨고요. 오늘 화합물 반도체 관련된 얘기를 해보도록 하겠습니다. 장 기자님 안녕하십니까? “안녕하세요.” -키파운드리 보도가 엄청 많이 됐기 때문에 대부분 다 아실 거라고 생각은 되지만, 여기가 원래 매그나칩반도체(magnachip semiconductor inc) 파운드리 부분이었는데 이제 주인이 바뀌었죠. 주인이 이제 SK? “사모운용펀드 쪽에서 먼저 4천억 정도로 인수를 했는데, 그때도 SK하이닉스 같은 경우에 50% 정도의 지분을 투자를 했었죠. 그러다가 작년에 SK하이닉스가 완전히 인수하겠다고 의지를 드러내고 올해 아마 지난달쯤이었을 텐데 인수가 완료가 된 상황입니다.” -SK하이닉스 것이군요. “맞습니다.” -키파운드리가 파운드리 여러 레거시 제품들 많이 했었는데, 갈륨나이트라이드(GaN)라고 부르는데 GaN 쪽에 대한 공정 개발에 나선다면서요. “그렇습니다. 저희가 파악하기로는 8인치 쪽을 원래 하니까, 8인치 GaN 질화 갈륨이라고도 하는 반도체 시장에 진출하는 것은 사실상 확정이 된 사안이고요. 다만 구체적으로 어떤 공정을 개발을 할 거냐. 아니면 전력 반도체로 갈 거냐. 무선 통신 쪽으로 갈 거냐. 시장을 어떻게 집중하는 전략 같은 거는 조만간 구체화되지 않을까 싶습니다.” -이것을 하겠다는 어떤 정황 증거들이 있습니까? “최근에 보면 일단 내부적인 움직임이 굉장히 뚜렷한데요. 최근에 WBG라고 해서 와이드 밴드 갭(WBG) 연구 개발을 위한 조직을 이제 별도로 마련을 한 상태입니다. 이게 저희가 차세대 화합물 반도체, 전력 반도체라고 하면 잘 아시다시피 SiC 또 GaN 이쪽이 와이드 밴드 갭 소재에 속하는데 두 물질 같은 경우에는 기존의 실리콘보다 밴드 갭 수치가 거의 한 3배 정도 높습니다. 밴드 갭에 대해서 자세히 말씀드리면 너무 딥해지고.” -너무 어려우니까, 밴드 갭이 넓으면 넓을수록. “고온 환경에서 전력 손실을 줄일 수 있어서 전력 효율이 좋아진다. 이 정도만 이해를 하셔도 좋을 것 같고 그래서 지금 와이드 밴드 갭 개발 조직에서는 SiC가 아니고 GaN 웨이퍼 성장하는 기술이나 식각이나 구리 배선, 파운드리에서 꼭 필요한 그런 공정들에 대한 전반적인 기술을 개발하려고 하고 있고 인력도 계속 충원을 하고 있는 상황입니다.” -보통 우리가 반도체 하면 실리콘 기판을 주로 사용을 했었는데 이제 전력 효율이라든지 이런 것들 때문에 GaN라든지 뭐 SiC 실리콘 카바이드 쪽에 새로운 기판들을 도입하려고 하는 움직임 이미 상용 제품들을 내놓은 회사들도 있고요. 물론 무조건 실리콘보다 좋다 이렇다기보다는 어떤 전력 반도체나 RF 이런 쪽에서 와이드 밴드 갭이라는 특성을 갖고 좋은 효율을 나타내니까 그쪽 분야에서는 이거를 쓰는 것 같은데 GaN 시장이 어떻습니까? 좀 유망해 보입니까? “일단은 저희가 보기에 전망은 굉장히 좋은 상황인데 시장조사 업체 자료를 인용해서 보면 일단 시장 규모가 지난해 같은 경우에는 달러 기준으로 1.3억 달러였다면 2027년까지는 이제 20억 달러로 성장할 수 있을 거라고 예상이 되면 연평균 성장률로 계산하면 59% 정도가 됩니다.” -엄청난 성장이네요. “저희가 지금 반도체 산업이 9~10% 성장한다고 얘기를 하는 것과 비교해 보면 일단 성장세는 굉장히 가파른데 그중에서도 저희가 일반적인 가전기기 쪽에 사용되는 전력 반도체나 무선 통신 또 오토모티브 쪽으로 굉장히 수요가 지금 증가하는 것으로 나와 있습니다.” -실리콘을 썼을 때보다 효율이 좋으니까 기존 다른 분야로 실리콘을 대체해 가면서 활용이 될 것인데 1.3억 달러면 우리 돈으로 지금 환율로 계산하면 2천억 정도 안 되는 돈인가요? 2027년에 20억 달러면 2~3조 조금 안 되는? 환율이 올라서 지금 원화로 환산하기가 어렵습니다. 그래서 지금도 어느 정도 크지는 않지만 규모는 좀 있는 것 같네요. 주요 회사들은 어디가 있습니까? “저희가 해외에서 전통적으로 이게 전력 반도체 쪽에 많이 쓰이다 보니까 전력 반도체 주요 업체들이, 기존에 시장 잡고 있던 강자들이 또 그대로 이어가고 있는데 잘 아시다시피 인피니언(Infineon Technologies) 로옴(ROHM Semiconductor)이나 울프스피드(Wolfspeed Inc) 전에 크리(Cree Inc) 쪽에서 나왔던 울프스피드 같은 경우에는 SiC도 그렇고 GaN 쪽도 그렇고 전부 다 잘하는 것으로 나와 있고요. 국내 상황으로 보자면 GaN 전력 반도체나 전력 증폭기라고 하죠. 그거 하고 이제 트랜지스터, 무선 통신용으로 개발을 하는 알에프에이치아이씨(RFHIC)가 있고 에이프로의 자회사 에이프로세미콘 같은 경우에도 GaN전력 반도체 소자를 개발을 하고 있습니다.” -저희가 얼마 전에 소개한 시지트로닉스라는 회사도 GaN소자 플러스 생산 관련된 것도 파운드리 서비스를 하겠다고 장대한 꿈을 얘기 하기도 했었는데 인피니온·로옴·울프스피드 일단 독일·일본·미국 회사들이고 이들은 생산 시설을 본인들이 갖고 있는 회사들이란 말이죠. 설계도 하고 생산도 하고 그런데 지금 이제 파운드리를 하겠다라는 걸 보면 이쪽 분야에서도 어쨌든 생산 시설 없이 팹리스로 GaN소자를 설계하는 회사들이 많이 생겨날 거라고 예측을 하는 것 같은데 파운드리 측면에서 보자면 DB하이텍 같은 경우도 GaN 쪽에 하고 있는 게 있죠? “DB하이텍 같은 경우에는 SiC나 GaN 쪽 둘 다 개발을 하고 있는데 어떻게 보면 GaN 쪽에서 조금 더 진척도가 빠르다고 할 수 있는 게 파운드리 8인치 특성에서 그런 부분이 드러나는 것 같습니다. 저희가 8인치라고 하면 웨이퍼 사이즈를 얘기를 하는데 SiC 같은 경우에는 SiC 웨이퍼가 지금은 6인치가 주류이기 때문에 8인치로 개발을 하는 거나 인프라 측면에서는 불리한 측면이 있고요. 반면에 이제 GaN은 이미 8인치 웨이퍼 같은 경우에 개발도 많이 됐고 시장에서 원활히 수급을 할 수 있다보니까 8인치 파운드리 입장에서는 GaN 쪽을 개발하는 게 조금 더 수월할 것 같고요. 국내에서도 아까 말씀드린 에이프로 같은 경우에도 작년에 8인치 에피웨이퍼(EPI wafer)쪽 이제 양산 설비를 갖추고 양산에 성공했다. 이런 소식도 있었죠.” -SiC 같은 경우는 이제 6인치, 4인치 생산 회사도 있는 것 같고 8인치 같은 경우에는 울프 스피드만. “이제 좀 많이 개발을 하는.” -하려고 하는 데 굉장히 어려운 기술인 것 같은데 아무튼 GaN쪽은 8인치 쪽을 간다. 아까 SiC 하고 지금 GaN하고 지금 얘기들이 왔다갔다 하는데 양쪽 차이를 좀 설명을 좀 해주시죠. “SiC하고 GaN은 일단은 다 좋다. 차세대 쪽으로 전력 반도체다. 이렇게 많이 얘기하시는데, 세부적인 특성이나 수요 측면에서 보면 조금씩 차이가 있습니다. SiC는 고전압이나 고내열 특성이 훨씬 더 좋아서 전기차처럼 오토모티브 쪽으로 수요가 있는 상황이고요. GaN은 반면에 스위칭 속도 그러니까 전자 이동하는 게 굉장히 빠르고 좋습니다. 그래서 오토모티브에서도 물론 수요가 있지만 가전기기나 아니면 아까 말씀드린 고주파에서 하는 무선 통신 쪽 이쪽에서 조금 더 시장에서 수요가 많은 것으로 파악이 되고 있고요. 일단 현상황에서 봤을 때 오토모티브는 신뢰성 검증도 해야 되고 좀 까다롭다 보니까 이런 가전 쪽이나 통신 쪽에 진출을 먼저 하는 것도 어떻게 보면 회사들 입장에서는 조금 더 수월한 전략이지 않을까 그런 생각이 들고 있습니다.” -말하자면 경쟁하는 시장이 아니고 서로 조금씩 다른 특성을 갖고 시장이 조금 다르게 갈 것이다라고. “공유하는 부분도 있고 다른 부분도 또 훨씬 많고.” -SK그룹 같은 경우에는 어딥니까. 예스파워테크닉스죠. 거기가 SiC를 하고, 이제 또 매그나칩에서는 GaN을 하고 이런 거 보면 뭔가 화합물 반도체 쪽이 신시장이라고 생각하고 그룹 차원에서 이렇게 포트폴리오를 만들어 나가는 거 아닌가 생각도 드네요. “사례가 굉장히 많잖아요. SK실트론 같은 경우에는 듀폰(DuPont) SiC 웨이퍼 사업부를 인수했었고 최근에도 아까 말씀드린 GaN쪽을 전문으로 하는 RFHIC 하고 예스파워테크닉스가 조인트 벤처(Joint Venture)를 설립을 했는데 여기서도 당연히 이제 예스파워테크닉스를 인수했던 SK의 계속된 설득이 있었고 적극적으로 제의를 했었기 때문에 지금 보시면 전체적으로 가치 사슬(value chain) 완성 부분도 있고 전력 반도체 화합물 반도체 쪽에 굉장히 열을 쏟고 있는 거 아닌가, 그런 그림이 그려지는 것 같습니다.” -RFHIC와 예스파워테크닉스 조인트 벤처 만드는 거는 단독 쓰신 거죠? 알겠습니다. 오늘 여기까지 하시죠. “알겠습니다. 감사합니다.”