◇아남반도체
아남반도체(대표 김규현 http://www.aaww.com)는 시스템온칩(SoC)에 대한 시장 요구에 부응하기 위해 로직, 아날로그, 비휘발성(NV) 메모리를 통합한 SoC공정 개발에 초점을 맞추고 있다.
현재 보유중인 0.25um, 0.18um CMOS 로직 공정을 근간으로 아날로그 옵션까지 제공하고 있으며 임베디드 NV 메모리를 위한 플래시, SONOS(Si-ONO-Si) 등의 기술을 이미 플라시스, 미국 심텍 등과 공동 개발, 연내에 제공할 예정이다. 또 TI와는 LBC5(BiCMOS) 제조기술에 대한 기술이전 계약을 올초 맺어 진행중이고 내년 상반기까지는 기술 개발을 완료, 고출력(High Power) IC 제조에 적용할 계획이다.
아남은 NV 메모리, BiCMOS 등의 기술개발이 완료되는 내년 하반기가 되면 기존 CMOS 표준 로직 공정과 함께 접목시켜 다양한 SoC공정을 제공하는 한편, 앰코와 함께 SoC 패키징과 테스트까지 턴키베이스로 제공해 고객을 확대할 계획이다. 현재 주력 개발중인 디자인 기술은 VDSM(Very Deep Sub-Micron)화에 의해 나타나는 신호간 간섭과 전압 강하, 잡음 등을 해결하기 위한 것으로 사전 디자인 단계인 P&R(Place&route)에서 검증작업을 진행, 신뢰도를 높이도록 하고 있다.
SoC공정의 가장 큰 과제인 IP와 라이브러리 확대를 위해 미국 아반티와 국내 EISC방식 CPU IP업체인 에이디칩스와 전략적 제휴를 맺었고 주요 EDA업체들의 툴을 지원하도록 각종 디자인키트를 개발중이다. 특히 실리콘 단위에서 검증의 정확성을 높이기 위해 테스트 모듈과 각종 테스트 환경을 강화하고 있다.
아남이 양산에 적용하고 있는 공정기술은 0.35㎛, 0.25㎛, 0.18㎛ 로직 기술이며 특히 0.18㎛ 공정은 TI 공정만이 아니라 업계 표준 공정도 보유하고 있다. 또 고성능·저전력·복합신호 공정을 보유, 다양한 응용 제품 개발이 가능하며 0.15㎛ 공정은 올해 말, 0.13㎛ 공정은 내년말 파일럿 양산을 목표로 하고 있다. 또 SoC 기술의 다양한 요구에 부응하기 위해서는 로직 플랫폼에 임베디드 메모리, 고전압·전력 소자, 고속 소자 등을 위한 다양한 모듈 공정기술을 접목시킬 계획이다. 이를 위해 임베디드 6T S램 기술, 0.25㎛급 임베디드 NV S램, 0.25㎛급 임베디드 플래시메모리 기술을 국내외 업체와 개발중이며 0.18㎛급으로 미세화도 추진할 예정이다. 또 TI와는 고출력용 0.35㎛급 BiCMOS 기술도 개발한다는 방침이다.
김규현 사장은 “SoC 파운드리 서비스를 확대하기 위해 다양한 공정과 IP 및 라이브러리 개발에 기술과 인력을 집중적으로 투자하고 있다”면서 “해외 업체와의 공동기술 개발은 물론, 공동 마케팅 등으로 꾸준히 고객과 기술력확보할 방침”이라고 말했다.
◇동부전자
동부전자(대표 윤대근 http://www.dsemi.com)는 SoC가 소비전력의 감소, 시스템 칩의 크기 최소화, 속도의 향상 등을 통해 원가절감이 가능해진다는 관점아래 SoC 파운드리 공정을 강화하고 있다.
동부전자는 현재 0.18㎛, 0.25㎛ 등 첨단미세회로 공정을 구현할 수 있는 공정기술을 확보한 상태며 연말까지 0.13㎛ 공정기술에 대한 품질 인증을 순차적으로 확보할 계획이다. 또 향후 SoC 주력 공정이 될 0.1㎛급 이하는 기술이전 및 자체 개발을 통해 대응하기로 했다.
특히 국내 시스템업체가 경쟁력을 갖고 있는 무선, 인터넷 등 통신부문과 디지털 가전부문을 주 타깃시장으로 삼고 로직, 복합신호(RF 등), 임베디드 메모리, CMOS 이미지센서를 포함한 다양한 비메모리 기술을 확보해 뒀다. 시제품 검증을 통한 양산 가능성 타진과 IP가 팹에서 양산이 가능한지를 테스트하는 멀티프로젝트웨이퍼(MPW) 사업도 추진중이다.
0.18㎛, 0.25㎛급의 로직, 복합신호, CMOS 이미지센서 등 총 6개의 제품에 대해 연 20회 이상의 정기·비정기 MPW 프로그램 진행을 진행중이며 국내외 30여 업체들과 이 프로그램을 진행해왔다.
동부는 일본 도시바, 미국 아티잔, 슬림텍 등의 0.18um, 0.25um의 IP와 라이브러리(설계용 데이터베이스)를 확보한 데 이어 국내외 업체와 협력해 이를 더욱 강화할 계획이다.
이밖에도 SoC 구현을 위해서는 테스트 및 패키지업체들과 낮은 단계의 제휴를 통해 턴키서비스를 제공하는 한편, 신호프로세스, 메모리, 인터페이스, 아날로그, 센서 등을 통합하는 SoC를 웨이퍼 단위에서 검증하는 프로그램을 확보할 계획이다.
민위식 총괄부사장과 최일현 전무(연구개발센터장)를 중심으로 전체 인원의 약 20%가 넘는 130여명의 기술진이 포진해 있는 연구개발센터는 SoC 기초기술과 복합신호, CMOS 이미지센서, RF공정 등의 응용기술개발에 집중하고 있다.
윤대근 사장은 “일본 도시바, 이스라엘 타워세미컨덕터 등 각국의 반도체회사와 생산 및 공정기술에서 협력하고 있으며 다양한 IP를 확보하기 위해 미국 아티잔과 전략적 제휴를 맺었다”면서 “글로벌 네트워크를 통해 특화된 파운드리 비즈니스에 주력할 계획”이라고 말했다.
◇나리지온
발광다이오드(LED)에 이어 화합물반도체 파운드리 분야로 사업을 확장중인 나리지온(대표 조장연 http://www.knowledge-on.com)은 최근 6인치(150㎜) 갈륨비소(GaAs) 인듐갈륨포스파이드(InGaP)에 대한 이종접합트랜지스터(HBT) 제조공정기술의 개발을 완료하고 품질검증을 마쳤다.
이 회사는 자체 개발한 InGaP HBT 공정기술로 고주파 전력증폭기(PA)의 시제품을 테스트한 결과, 제품 수명을 결정하는 신뢰성 데이터가 기존 알루미늄갈륨비소(AlGaAs) HBT방식에 비해 70배 가량 우수하고 HBT 기술의 문제점으로 지적되어 온 잡음 발생을 크게 줄이는 성과를 거뒀다고 밝혔다.
이는 RF 관련 부품의 수명을 연장시키고 전력 소모량을 줄여 배터리 사용을 장기화시킬 수 있을 뿐만 아니라 수신부(Rx)와 송신부(Tx), 전력증폭기(PA)를 하나의 칩으로 구성하는 RF부문 ‘SoC’ 고주파집적회로(MMIC) 개발이 가능한 것이 특징이다.
특히 6인치 GaAs InGaP HBT 파운드리는 전세계적으로 기술 보유기업이 단 3군데에 불과할 정도로 고도의 기술을 요해 시장 진입이 매우 까다로운 사업이다. 특히 RF부문 SoC를 위해서는 잡음과 수율, 수명 등이 모두 뒷받침되는 공정기술이 필요한데 Rx에 적용되는 HMET나 MEXPET 등과 PA부문의 HBT는 잡음과 발열 등으로 많은 클레임을 받아왔다.
나리지온이 개발에 성공한 InGaP HBT는 각종 기능성 블록을 하나로 통합하면서도 잡음과 수율문제를 극복할 수 있는 새로운 대안이 될 것이라는 게 회사측 설명이다. 또 Rx와 Tx, PA, 수동소자 등이 하나로 통합된 MMIC도 자체 기술력으로 개발, 공정기술력의 우수성을 대내외에 입증할 계획이다.
이 회사는 이를 바탕으로 해외 고객을 확보하는 한편, 국내외 주요 통신부품기업들과 진행중인 시제품 평가작업이 마무리되는 4분기부터 양산에 들어갈 계획이다.
조장연 사장은 “6인치 GaAs InGaP HBT 파운드리는 전세계적으로 기술을 보유한 기업이 단 3곳에 불과할 정도로 고도의 기술이 필요해 시장진입이 매우 까다로운 사업”이라면서 “기술력 우위를 바탕으로 차별화된 시장전략을 펼쳐 나갈 계획”이라고 말했다.
◇타키오닉스
타키오닉스(대표 이택렬 http://www.tachyonics.co.kr)의 SoC 기술개발은 주력인 실리콘게르마늄 이종접합트랜지스터(SiGe HBT) 기술을 바탕으로 고성능 RF칩 개발을 위해 SiGe&카본 기술 확보에 주력하고 있다.
2단계 사업으로는 고집적 다기능 칩을 개발하고자 BiCMOS 공정 및 0.25㎛ 공정을 개발할 예정으로 현재 4인치 웨이퍼 공정라인을 2004년까지 6인치 라인으로 전환하고 2006년에는 8인치 신규 공장을 건설한다는 중장기 계획도 세웠다.
부설연구소는 지난해 7월 설립됐으며 대우전자 반도체연구소 소속이었던 지난 99년 3월부터 SiGe 공정을 개발하기 시작, 지난해 70㎓급 양산기술 개발을 완료해 RF 트랜지스터 및 집적회로(IC)를 양산중에 있고 이후 RF모듈 및 원칩 개발에 주력할 계획이다.
최근에는 단일칩 MMIC와 광대역 PA를 개발 선보였는데 MMIC는 2㎓ 대역까지 변환이 가능한 하향 주파수 믹서 2종으로 소비전류가 11㎃다. 동작전압이 3V인 고성능 제품의 경우 높은 이득(17㏈)과 낮은 잡음지수(9.8㏈)를 갖고 칩 크기는 가로, 세로 1.12×0.81㎜, SOT26 패키지로 제작돼 부품 소형화가 필수적인 개인휴대통신(PCS) 또는 휴대폰 수신단에 적용이 가능하다. PA는 주파수 대역폭이 각각 2.4㎓와 3.5㎓며 가로, 세로 1.25×2㎜ 크기에 SOT363과 SOT343의 패키지로 출력 파워가 높고 대역폭이 넓다.
이 회사가 개발중인 주요 SoC 제품은 RF프런트엔드 디스크리트 제품군으로 LNA, 믹서, LNA&믹서, 전압제어발진기(VCO), 드라이브 앰프, 파워 앰프 등이 있으며 RF프런트엔드 모듈 제품군으로 개발중인 것은 Rx와 Tx 그리고 Tx와 파워 앰프 복합 모듈이 있다. 가장 고난도의 주력 제품은 RF프런트엔드 원칩으로 Rx, Tx, VCO, PLL 등을 모두 하나에 집적해 출시할 계획이다.
노영화 사장은 “SiGe HBT 공정을 바탕으로 자체 제품과 공정기술 개발을 병행, 세계적인 RF전문업체로 발돋움하는 것이 목표”라고 말했다.
<정지연기자 jyjung@etnews.co.kr>