Imec이 저전압 및 고전압 전력 전자 애플리케이션을 위한 300mm GaN(질화갈륨) 오픈 이노베이션 프로그램 트랙을 공식 발표했다.
이번 프로그램은 GaN 전력 전자 산업 제휴 프로그램(IIAP)의 일환으로, 엑시트론(AIXTRON), 글로벌파운드리(GlobalFoundries), KLA, 시놉시스(Synopsys), 비코(Veeco)가 첫 파트너로 참여한다.
이번 프로그램의 목표는 300mm GaN 에피 성장과 저·고전압 GaN HEMT(고전자이동도 트랜지스터) 공정 개발로, 기존 200mm에서 300mm 웨이퍼로 전환하면 생산 효율이 높아지고 제조 비용 절감과 성능 향상을 동시에 달성할 수 있다. 이를 통해 CPU와 GPU용 고효율 POL(Point-Of-Load) 컨버터 등 차세대 전력 전자 소자 개발이 한층 가속화될 전망이다.
GaN 기술은 이미 고속 배터리 충전기, 자동차용 온보드 충전기(OBC), 태양광 인버터, AI 데이터센터 전력 분배 시스템 등에서 핵심 부품으로 자리 잡고 있다. 실리콘 기반 솔루션보다 작고 가벼우며 효율이 높은 GaN 소자는 향후 탈탄소화·전기화·디지털화 흐름을 이끄는 주요 기술로 평가받고 있다.
Imec GaN 전력 전자 프로그램 스테판 드쿠테르(Stefaan Decoutere) 디렉터는 “300mm 웨이퍼 전환은 생산 확대와 비용 절감뿐 아니라, Imec의 CMOS 호환 GaN 기술을 통해 고도화된 전력 소자 개발을 실현할 수 있다는 점에서 중요하다”고 설명하고, “특히 POL 컨버터용 초소형 저전압 p-GaN 게이트 HEMT는 CPU와 GPU의 에너지 효율적 전력 분배를 지원한다”고 밝혔다.
Imec은 먼저 300mm 실리콘(111) 기판 기반 저전압(100V 이상) p-GaN HEMT 기술 플랫폼 구축을 진행 중이며, 이후 고전압(650V 이상) 애플리케이션 개발로 확장할 계획이다. 이를 위해 QST 엔지니어드 기판 등 300mm 반도체 규격 소재를 활용하며, 웨이퍼 뒤틀림(bow) 제어와 기계적 강도 확보가 핵심 과제로 꼽힌다.
이미 300mm 웨이퍼 핸들링 테스트와 마스크 세트 개발을 성공적으로 마친 Imec은 2025년 말까지 300mm 전용 클린룸 장비 구축을 완료할 예정이다.
스테판 드쿠테르 디렉터는 “300mm GaN 생태계의 성공은 설계·에피 성장·공정 통합·패키징의 긴밀한 협업에 달려 있다”고 설명하고, “이번 파트너들과의 협력이 완전한 300mm GaN 생태계 조성의 출발점이 될 것”이라고 밝혔다.
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