한국전기연구원(원장 김남균, 전기연)은 '탄화규소(SiC) 전력반도체 이온 주입 평가기술'을 헝가리 기업에 기술이전했다고 11일 밝혔다.
SiC 전력반도체는 장점이 많은 만큼 제조 공정이 매우 까다롭다. 전도성이 강한 웨이퍼(기판) 위에 에피층(단일 결정의 반도체 박막)을 형성하고, 그 영역에 전류를 흘려보내 소자를 만드는데 이 과정에서 에피층 표면이 거칠어져 전자 이동 속도가 낮아진다. 에피 웨이퍼 가격도 비싸 양산화에 걸림돌이 됐다.
전기연은 에피층 없는 반절연 SiC 웨이퍼에 이온을 주입하는 방식으로 이 문제를 해결했다.
이온 주입은 웨이퍼가 전도성을 가질 수 있게 만드는 핵심 공정이지만 SiC 소재가 딱딱하기에 높은 에너지로 이온을 주입하고 고온 열처리 과정도 필요하다. 전기연은 10여년에 걸쳐 축적한 SiC 전용 이온 주입 장치 운용 경험을 토대로 보다 간편하고 쉬운 이온 주입 기술을 확보했다.
이어 이 기술을 헝가리 '세미랩(Semilab)'에 이전했다. 세미랩은 헝가리와 미국에 제조 공장, 정밀계측 장비와 소재특성 평가 장비 특허를 보유한 반도체 특성 평가 기술 및 장비 전문기업이다. 이전받은 기술을 활용해 고품질 SiC 규격화와 SiC 전력반도체 이온 주입 공정평가 장비를 개발할 계획이다.
김형우 차세대반도체연구센터장은 “이온 주입 기술은 반도체 소자의 전류 흐름을 높이고, 고가 에피 웨이퍼를 대체해 공정 비용도 크게 줄일 수 있다”며 “이번 기술 이전으로 우수한 균일도에 재현 가능한 고품질 이온 주입 양산 공정을 안정적으로 구축할 수 있게 됐다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
