스텔스 레이더용 질화갈륨 반도체를 국내서 만든다

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ETRI , 150나노급 파운드리 시범 서비스
국내 최초이자 세계 6번째 위탁생산 가능
방산·통신·위성 기술 자립화에 기여 전망

한국전자통신연구원( ETRI ) 팹에서 제작된 4인치 질화갈륨 반도체 웨이퍼.  ETRI  제공
[파이낸셜뉴스] 한국전자통신연구원( ETRI )이 국내 최초 150나노 질화갈륨( GaN ) 반도체 기술 국산화를 위한 파운드리 시범 서비스를 시작한다. 

지금까지 반도체 설계 전문회사들은 국내 양산 및 설계환경이 부족해 전량 해외에 위탁생산을 맡겨왔었다.

최근 세계적으로 기술 전략물자회의 대표적인  GaN  반도체를 위탁생산 시범 서비스함으로써 차세대 반도체 기술 자립화에 도움이 될 전망이다.

ETRI 는 4일 산·학·연 관련 관계자가 참석한 가운데, 과학기술정보통신부 '통신용 화합물반도체 연구 파운드리 구축사업'으로 개발한 세계적 수준인 150나노 질화갈륨 마이크로파집적회로( MMIC ) 설계키트( PDK ) 공개발표회를 개최했다.

GaN  반도체는 차세대 반도체 핵심 소재·소자로 스텔스기의 에이사( AESA ) 레이더, 6G통신에 사용되는 등 많은 관심을 받고 있다. 

기존 실리콘, 탄화규소 및 갈륨비소 반도체의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 인정받는다. 

최근 기술 전략물자화의 대표적 기술로 최첨단 무기에도 적용될 만큼 중요성이 주목받고 있다.

프랑스  IT  시장조사업체 욜 그룹에 따르면,  GaN  무선통신( RF ) 소자 시장규모는 2028년 3.6조원까지 성장할 것으로 전망된다.

150나노  GaN  반도체는 오직 전 세계에서 6개 기관에서만 파운드리 생산이 가능하다. 

150나노급은 초미세패턴으로 반도체 화합물 물성이 우수해 20GHz~30GHz에서도 동작할 수 있다.

ETRI  관계자는 "미세패턴공정, 식각 등 주요 공정에서 매우 우수한 노하우를 보유하고 있고, 수율이나 신뢰성 측면에서 세계 최고"라고 자평했다.

ETRI 는  K- 방산 등 반도체 관련 기업을 적극적으로 지원할 예정이다. 

칩 설계에 꼭 필요한 설계환경까지 제공해 줌으로써 칩 제작을 더욱 쉽게 도와준다.

한국전자통신연구원( ETRI ) 연구진이 팹에서 만들어진 질화갈륨 반도체를 살펴보고 있다.  ETRI  제공

먼저 연구진은 멀티프로젝트웨이퍼( MPW ) 서비스를 위해 4월 중 제안서 접수를 통해 4개 기업을 선정한 후 설계를 신청받아 하반기 1차 서비스를 시작한다. 

2025년과 2026년에도 각각 4개 기업을 선정, 3년 동안 총 12개 기업의 칩 생산까지 무료로 책임진다.

ETRI 가 제공하는 프로세스 설계키트는 소자 정보와 모델, 레이아웃 및 회로 검증 등을 포함하며  MMIC  설계를 위한 환경을 제공한다. 

이로써 사용자들이 쉽게 파운드리 서비스를 활용토록 문턱도 낮췄다.

ETRI  관계자는 "150나노급  GaN  소자 및 집적회로는 동작주파수 30GHz 대역에서도 동작할 수 있다"고 설명했다. 

때문에 이번 서비스에 군수무기체계 업체는 물론, 관련 산·학·연 등이 큰 관심을 보이고 있다.

ETRI  방승찬 원장은 "그동안 해외업체에 종속돼 있던 다양한  ICT  융합 애플리케이션에 적용할 수 있는  GaN  부품 공정의 자립화를 이끌게 됐다"며, "차세대 이동통신 및 레이다 등에 쓰이는 고출력  GaN  소자 국산화를 이룸으로써 수출 규제 대응 및 국제기술 경쟁에도 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

한편,  ETRI 가 국내기업과 공동연구를 통해 개발한  GaN  고출력소자부품은 국내 차세대 구축함인 이지스함 레이더의 체계적합성 시험을 통과한 상태다.

https://n.news.naver.com/mnews/article/014/0005166665