ETRI, 해외 '전량 수입' 질화갈륨 반도체칩 제작 서비스

[이데일리 강민구 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)이 150나노 질화갈륨(GaN) 반도체 기술 국산화를 위한 파운드리 시범서비스를 시작한다. 그동안 전량 수입해야 했던 것에서 벗어나 정부출연연구기관의 지원을 바탕으로 칩설계부터 제작까지 할 수 있게 됐다.

ETRI는 4일 150나노미터(0.15um) 질화갈륨 마이크로파집적회로 설계키트 공개발표회를 개최하고, 이같은 계획을 밝혔다.

ETRI 팹에서 제작된 4인치 GaN-on-SiC 웨이퍼.(사진=ETRI)

GaN 반도체는 차세대 반도체 핵심 소재·소자로 스텔스기의 에이사(AESA) 레이더, 6G통신에 사용된다. 기존 실리콘, 탄화규소, 갈륨비소 반도체의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 인정받는다.

ETRI는 지난 15년 동안 다양한 주파수 대역에서 활용하기 위한 GaN 반도체 연구를 해왔다. 그 결과, 국내에서 처음으로 150나노 GaN 전자소자 기술 개발 등을 완료해 이날 공개했다.

전 세계적으로 주목받고 있는 150나노 GaN 반도체는 오직 전 세계에서 6개 기관에서만 파운드리 생산이 가능하다. ETRI는 지난 36년간 팹(Fab)을 운영하며 확보한 화합물반도체 관련 기술을 기반으로 GaN 반도체까지 개발해냈다.

국내 화합물반도체 관련 기업들은 자체 칩을 만들기 위해서 외국 파운드리 업체에 의존했다. 설계·공정 개발 기간이 오래 걸려 시스템 검증이나 납기에 어려움을 겪었다. 최근 국제 정세변화, 공급망 이슈로 기업이 어려움을 겪은 가운데 이를 해결할 수 있게 됐다.

ETRI는 앞으로 반도체 관련 기업을 적극 지원할 예정이다. 칩 설계에 필요한 설계환경까지 만들어 배포해 칩 제작을 쉽게 도울 방침이다.

파운드리 서비스를 제공하려면 공정에 맞도록 개발해 고객들에게 제공하는 프로세스 설계키트가 필수인데 올해부터 기업에 시범서비스를 통해 무료로 지원한다.

우선 멀티프로젝트웨이퍼 서비스를 위해 이달 중 제안서 접수를 통해 4개 기업을 선정한뒤 설계를 신청받아 하반기에 1차 파운드리 서비스를 시작한다. 내년과 내후년에도 각 4개 기업을 선정해 3년 동안 12개 기업을 대상으로 칩 생산까지 무료로 책임질 계획이다.

ETRI에 따르면 군수무기체계 업체는 물론 산·학·연에서 서비스에 관심을 보이고 있다. 향후 팹 공정에 맞는 회로 설계환경이 고객들에게 제공되면 반도체 산업 활성화와 자립화에 기회가 될 것이라고 분석했다.

방승찬 ETRI 원장은 “그동안 해외업체에 종속돼 있던 GaN 부품 공정 자립화를 이끌게 됐다”라며 “차세대 이동통신, 레이다에 쓰는 고출력 GaN 소자 국산화를 이뤄내 수출 규제 대응과 국제기술 경쟁에도 도움이 될 전망”이라고 말했다.