전 세계 질화갈륨(GaN) 웨이퍼 양산 경쟁이 뜨겁다. 관련 업계에 따르면 차세대 LED 소재인 질화갈륨 웨이퍼의 가격이 최근 빠른 속도로 하락하고 있는데다가 양산시스템 설치도 급속도로 진행되고 있는 것으로 나타났다. 지난달 2일 관련 업계와 연구기관들이 함께 ‘질화갈륨(GaN) 반도체 소재부품 포럼’을 개최해 대응 방안을 함께 논의했다.

처음으로 열린 ‘질화갈륨(GaN) 반도체 소재부품 포럼’은 한국결정성장학회와 한국산업기술대학교 LED기술센타의 후원으로 열렸다.
이번 포럼에는 나노소자특화팹센타, 루미스탈, 루미지엔테크, 한국산업기술대학교, 삼성종합기술원, 삼성코닝정밀소재, 서울대학교, 서울옵토디바이스, 우리LST, 유모포트론, 일진디스프레이, 전자부품연구원, 한국광기술원, 한국세라믹기술원, 한솔LCD, 한양대하교, LG이노텍, LG디스플레이 등 관련 기업 및 연구기관들이 참석했다.
‘질화갈륨 웨이퍼 및 이를 응용한 소자 개발 동향’이라는 주제로 열린 이번 행사는 질화갈륨 웨이퍼, LED 및 질화갈륨 전자소자 분야의 전문가들이 한자리에 모여 ‘국내/외 GaN기판 개발 동향’, ‘LED분야의 Homo-epitaxy 개발동향, ‘GaN 기판을 사용한 고출력 LED의 향후 동향’, ‘Nitride계 전자소재개발 동향’ 등 4가지 주제에 대한 발표와 토론으로 진행됐다.
질화갈륨웨이퍼는 현재 LED 제조용으로 사용되는 사파이어 웨이퍼보다 우수한 특성을 지니고 있는 소재로, LED 칩 자체의 크기와 출력을 대폭 개선할 수 있고, 전력 절감을 위한 가전 및 산업기기의 전원장치, 태양광의 인버터로 응용 가능한 유망한 소재로 주목받고 있다.
질화갈륨 웨이퍼 개발 동향에 관한 유니모포트론의 이성국대표는 발표에서 ‘일본의 스미토모전공에서 6인치 질화갈륨웨이퍼 개발을 발표하는 등 국외 업체들이 개발 속도가 가속화 되고 있다’며 ‘지금까지 사파이어 기판 대비 100배 정도의 상당히 고가였던 질화갈륨웨이퍼의 가격이 2011년을 기점으로 급격히 하락되어 차세대 고출력 LED양산에 적용될 것’으로 예상했다.
한국산업기술대학교 LED기술센타의 남옥현교수는 고출력LED개발을 위해 고품질 질화갈륨 에피층의 중요성을 강조. 서울옵토디바이스의 김화목박사는 질화갈륨웨이퍼를 이용한 LED에 대한 특성에 관한 발표를 하면서 차세대 LED개발을 위한 핵심 소재인 질화갈륨웨이퍼의 공급이 일본업체 중심으로 이루어지고 있어 향후 조명용 LED분야에서의 제품경쟁력 확보를 위해 국내관련 기관 협력을 피력했다.
이어서 전자부품연구소의 한철구 박사는 차세대 전력소자용 반도체 개발 현황에 대한 발표를 통해 차세대 고효율 인버터 및 컨버터 개발을 위한 질화갈륨 웨이퍼의 중요성을 강조하면서 질화갈륨웨이퍼의 대구경화 기술 개발을 주문했다.
발표가 끝나고 일본에 비해 상대적으로 취약한 대용량 질화갈륨 웨이퍼 제조 장비 및 제조 기술 개발을 위한 기업, 연구소 및 대학의 협력 방안에 대해서도 심층 토의가 진행됐다.
한편, 이번 포럼에서 참석자들은 ‘질화갈륨웨이퍼가 본격적인 LED 시장의 성장과 차세대 전자소자 개발을 앞두고 필수적으로 확보해야 할 핵심소재’라며 ‘이번 포럼이 한국이 LED 및 전자소자 분야에서 세계 주도권을 잡는 시작이 되길 바란다’고 밝혔다. 또한 ‘GaN 소재에 대한 인식변화 및 중요성을 부각시키기 위해 정부와 지속적인 협력 및 대화의 장을 마련, R&D 프로젝트를 진행해야 할 것’이라고 덧붙였다.
또한 앞으로 국내 질화갈륨 소재부품 산업의 일류화를 위한 지속적인 교류를 한국결정성장학회 주관으로 매년 2회 개최하기로 했다.
김동진 기자 rizzz@naver.com