핵심 요약
한국전기연구원(KERI)이 차세대 전력반도체로 꼽히는 SiC(탄화규소) 소자의 제조 수율을 떨어뜨리는 핵심 불량, 이른바 킬러 결함의 발생 원인을 규명해 국제학술지에 실었다. 당장 매출로 이어지는 사건은 아니지만, SiC 양산의 가장 큰 병목이 수율이라는 점에서 국내 전력반도체 소재·소자 밸류체인에는 중장기 우호 재료다.
무슨 일인가
SiC 전력반도체는 기존 실리콘 소자보다 고전압과 고온에서 견디는 특성이 뛰어나 전기차 인버터, 충전 인프라, 태양광·에너지저장장치 전력변환부에서 채택이 빠르게 늘고 있다. 문제는 결정 성장과 소자 공정 단계에서 발생하는 미세 결함이 소자를 한순간에 불량으로 만들어버리는 킬러 결함으로 작용한다는 점이다. 이 결함은 수율을 끌어내려 원가를 높이는 구조적 약점으로 지목돼 왔다.
KERI는 이번 연구에서 그 킬러 결함이 왜, 어떤 경로로 생기는지를 규명하고 결과를 국제학술지에 게재했다. 발생 메커니즘이 밝혀지면 결함을 사전에 억제하거나 선별하는 공정 설계가 가능해져, 양산 수율을 끌어올릴 단초가 된다는 점에서 의미가 있다.
배경과 맥락
SiC 웨이퍼와 소자 시장은 글로벌 업체들이 선점한 영역으로, 국내 기업들은 후발주자로서 수율과 원가 경쟁력 확보가 최대 과제였다. 정부 출연연구기관이 핵심 불량의 원인을 학술적으로 규명했다는 것은, 국내 소재·소자 업체가 공정 노하우를 따라잡는 데 활용할 수 있는 기반 기술이 쌓인다는 신호로 읽힌다.
시장·종목에 미치는 영향
- DB하이텍: 전력반도체 파운드리를 운영해 SiC 등 차세대 전력소자 공정 확대 시 수율 개선 기술의 직접적 활용처가 될 수 있다.
- SK(주): 자회사 SK실트론이 SiC 웨이퍼 사업을 보유해, 킬러 결함 억제 기술 진전은 웨이퍼 품질·수율 경쟁력과 직결된다.
- 삼성전자: 전력반도체 라인업과 차량용 반도체 확장 측면에서 SiC 공정 기술 저변 확대의 간접 수혜가 가능하다.
- LX세미콘·RFHIC: 차량·전력·통신용 화합물 반도체 밸류체인에 속해 SiC 생태계 확대 흐름과 연동된다.
