KERI, 국내 최초 1200V급 SiC 전력반도체 상용화 개발 성공

메이플세미컨덕터와 SiC 1200V/10A, 1200V/40A 파워 MOSFET 개발

아주경제 이한선 기자 = 한국전기연구원은 한국에너지기술평가원의 전력산업융합원천기술개발사업으로 진행된 국책과제를 통해 국내 전력반도체 전문기업인 메이플세미컨덕터와 1200V급 실리콘 카바이드 전력소자 MOSFET 2종을 국내 최초로 개발하는데에 성공했다고 23일 밝혔다.
한국전기연구원은 작년 6월 메이플세미컨덕터와 차세대 SiC 전력반도체 기술이전 계약을 맺고 SiC 전력반도체 개발에 나섰다.
이번 상용화 기술개발은 KERI가 보유하고 있는 SiC 전력반도체 핵심기술인 고온·고에너지 이온주입 공정기술, 낮은 접촉저항형성 공정기술, 고품질 질화처리 게이트산화막 형성 및 낮은 누설전류를 위한 패시베이션 공정기술 등이 적용됐고, 메이플세미컨덕터의 전력반도체 양산 경험과 공정기술을 접목해 성공했다.

KERI는 1999년부터 SiC 전력반도체를 개발하기 시작한 이래 현재 국내외 특허 40건을 보유하고 국내 SiC 전력반도체 기술을 개발하고 있는 가운데 이번 개발의 핵심 공정을 위한 고온/고에너지 이온주입 장비를 도입해 모든 핵심공정을 국산화하는 등 기술을 개발해왔다.

개발 책임자인 KERI 전력반도체센터 김상철 책임연구원은 “이번 개발은 선진국이 기술이전을 꺼리는 전략 분야에서 순수 국내기술로 미국, 일본에 이은 세계 3번째 상용화 기술개발로 SiC 전력반도체 분야에서 세계적인 기술수준에 도달했음을 보여 준다”고 밝혔다.

SiC 전력반도체는 기존의 실리콘 전력반도체보다 효율이 높고 고온에서도 안정적으로 동작해 그린카(xEV)와 신재생에너지용 인버터에 적용 가능한 차세대 전력반도체다.

일부 선진 메이저업체들도 최근에야 기술개발에 성공해 상품화했을 정도로 설계 및 공정이 어려운 것으로 알려져 있다.

전세계 전력반도체 시장은 현재 170억달러 규모로, 이중 SiC 전력반도체 시장은 현재 8000만달러 수준이지만, 2018년에는 양산업체 증가와 그린카(xEV) 등의 수요에 힘입어 20억달러까지 성장할 것으로 전망된다.

메이플세미컨덕터는 개발 성공한 1200V 10A, 40A SiC 파워 MOSFET과 관련, 2014년에 공정 최적화 및 신뢰성검증을 거쳐 2015년에 본격적으로 양산을 개시할 계획이다.

내수시장은 물론 해외시장까지 판로를 개척해 2015년 80억원, 2016년 200억원의 신규매출을 기대하고 있다.