정부가 디지털·그린 뉴딜의 핵심 부품으로 주목 받는 차세대 전력반도체를 키운다. 현재의 실리콘 기반 반도체 대비 전력 효율이 뛰어난 3대 신소재 반도체 개발하고 '반도체 소자·모듈·시스템'을 연계하는 통합 밸류체인을 강화한다. 6~8인치 기반 파운드리 인프라 확보도 추진한다.
정부는 1일 제7차 혁신성장 BIG3 추진회의에서 이 같은 내용이 담긴 '차세대 전력반도체 기술개발 및 생산역량 확충 방안'을 발표했다.
정부는 국내 차세대 전력반도체 산업 생태계 구축을 위해 △상용화 제품 개발 △기반기술 강화 △미래 제조공정 확보 등을 본격 지원할 계획이다.
구체적으로 2025년까지 차세대 전력반도체 상용화 제품을 5개 이상 개발하고 양산 가능한 6~8인치 파운드리 인프라를 국내 구축하기로 했다.
차세대 전력 반도체는 실리콘(Si) 대비 전력 효율과 내구성이 뛰어난 칩이다. 실리콘카바이드(SiC)·질화갈륨(GaN)·갈륨옥사이드(Ga₂O₃) 등 3대 신소재 웨이퍼로 제작된다.
이들 전력 반도체는 전자기기 수요 확대와 전력 소비 증가에 따라 미래 성장 가능성이 높다. 전력 사용이 확대되는 AI, 5G 등 디지털 뉴딜과 전력 효율 및 고온·고압 내구성이 필요한 전기차, 신재생에너지 등에 수요가 급증할 것으로 예상되고 있다.
정부는 이에 새로운 연구개발(R&D) 사업을 기획, 추진하기로 했다.
먼저, 상용화 제품 개발을 위해 수요연계 및 시제품 제작을 지원한다. 단기에 상용화 가능한 분야를 중심으로 소자·모듈·시스템이 연계된 R&D 과제를 기획, 상용화를 촉진한다.
이어 수요-공급 연계 온라인 플랫폼과 융합 얼라이언스 등을 활용해 상용화 성과를 확대할 방침이다.
국내 유일 6인치 SiC 반도체 시제품 제작 인프라인 '파워반도체 상용화 센터'를 활용해 시제품 제작 서비스를 제공하고, 민간 파운드리 인프라 투자를 적극 지원할 계획이다.
아울러 신소재 응용 및 반도체 설계·검증 등 기반기술도 강화한다. 실리콘 소재의 한계를 극복하기 위해 실리콘카바이드(SiC)·질화갈륨(GaN)·갈륨옥사이드(Ga₂O₃) 등 3대 신소재 응용기술을 개발하고 국내 기업 소재·웨이퍼 기술 확보를 지원해 밸류체인을 구축할 방침이다.
고집적·고성능 차세대 전력반도체 개발을 위해 파워 IC 설계 기술개발을 지원하고 설계와 제조를 연계하기 위한 공정 표준 설계 키트(PDK)도 개발해 반도체 제조 역량을 강화할 예정이다.
정부는 미래 양산 수요에 대비하기 위한 제조 공정 확보도 지원한다. 초기인 차세대 전력반도체 제작 공정을 최적화·고도화해 시제품 제작·양산에 이르는 기술력을 확보하고 신뢰성 평가를 지원하기 위한 장비를 부산 파워반도체 상용화 센터에 구축한다.
여기에 차세대 전력 반도체 관련 파운드리 서비스를 확대하기 위해 국내 파운드리와 6~8인치 기반 양산 공정 구축과 선행기술 확보를 적극적으로 협의·지원할 계획이다.
성윤모 산업통상자원부 장관은 “차세대 전력 반도체 시장은 아직 초기 단계”라며 “정부는 차세대 전력반도체 시장을 선점하고 미래 경쟁력을 확보할 수 있도록 R&D, 인프라 등을 적극 지원할 계획이며, 민·관 공동 노력과 밸류체인간 연대·협력을 바탕으로 견고한 산업 생태계를 구축하겠다”고 말했다.
<화합물 기반 전력반도체 핵심 소재 및 응용기술 [자료:산업통상자원부]>
![화합물 기반 전력반도체 핵심 소재 및 응용기술 [자료:산업통상자원부]](https://img.etnews.com/photonews/2104/1398821_20210401194021_472_T0001_550.png)
함봉균기자 hbkone@etnews.com
