전력 반도체 원천기술 확보 '한국 넘어 세계로'

작년 6월부터 에너지 절감위한 고효율·고전압 TG-FS 전력 IGBT 개발… 경제·산업적 효과 기대

[창간 60주년 중소기업, 산학연 협력이 희망이다]-5. 산학연 공동기술개발 국제사업 우수사례 : 극동대 태양광공학과 강이구 교수팀-메이플세미컨덕터

▲ 극동대 강이구 교수팀의 연구실 모습.

▲극동대 태양광공학과 강이구 교수팀=지난해 6월부터 극동대 태양광공학과 강이구 교수팀은 메이플세미컨덕터와 산학연 공동기술개발 국제사업인 '에너지 절감을 위한 고효율·고전압 Trench Gate Field Stop 전력 IGBT 개발'을 진행 중 이다.

현재 2차 연도 기술개발 중으로 내년 6월까지 수행할 예정이다.

이 사업은 ▲Trench Gate Field Stop IGBT 소자의 전기적 특성 개선을 위한 설계 및 제조 ▲비정상 상태 혹은 가혹 조건 동작에 대한 Ruggedness 특성 개선을 통한 고신뢰성 스위칭 소자 기술 ▲Trench Gate Field Stop IGBT 소자와 Trench Process, Field Stop Layer Process, Thin Wafer 기술의 단위 및 일괄 공정 기술 확보 등 기술적 기대효과가 높다.

또 ▲Trench Gate Field Stop IGBT 소자의 전기적 특성 평가 기술 ▲Trench Process, Field Stop Layer Process, Thin Wafer 기술을 이용한 차세대 고집적 전력반도체 기반 기술 ▲Thin Wafer Process를 이용한 차세대 전력 반도체 소자의 제조 기술 확보 등 고효율·친환경 전력 반도체 기술이다.

이 사업을 통해 산업용 및 가정용 인버터 산업 분야의 독자적 설계 및 양산 기술 개발 시, 국산 IGBT의 적용으로 최적화된 설계 방안을 제시할 수 있으며 독점적 전력 반도체 시장 과점에서 탈피할 수 있다는 기대효과도 남다르다.

또한 이 사업은 에너지 절감을 위한 고전압·고효율 TG-FS IGBT 소자의 개발을 통해 반도체 균형발전과 부품소재의 무역수지 개선에 기여한다는 경제·산업적 기대효과도 크다.

고효율 친환경 전력반도체 기술 개발은 현재 90% 이상을 수입에 의존하고 있는 국내 전력반도체 시장에 능동적으로 대응하고 비메모리 반도체 산업의 경쟁력을 향상시킬 수 있기 때문이다.

고효율·친환경 전력반도체 기술은 국내 우수한 인력과 메모리 반도체 인프라를 바탕으로 신기술 조기 개발과 핵심원천기술 확보 등을 통해 세계 친환경 전력반도체 시장 선점과 신 시장 창출을 도모할 수 있다.

이밖에도 세계적으로 신재생 에너지에 대한 관심과 투자가 급증하고 있는 흐름속에 전력변환장치 및 전력 반도체에 대한 수요가 급증, 신시장 선점 측면에서 이익 창출 기회도 가질 수 있다는 미래 잠재력도 크다.

▲ 메이플세미컨덕터 내부.

▲메이플세미컨덕터=메이플세미컨덕터는 친환경 그린 IT를 위한 최고 전력 반도체 전문 기업으로 주목받고 있다.

2008년 7월 창립한 메이플세미컨덕터는 반도체 설계·공정(경기도 부천), 기업부설연구소(충북 음성 극동대), Foundry 사업부(경북 포항공대) 등 3곳 사업장에서 전력반도체 분야 전문인력으로 구성된 Power MOSFET, IGBT, POWER IC, Customer-made Service를 제공하는 전문 Power Management Semiconductor 기업이다.

창립이후 충청광역경제권 선도사업 '실리콘 집광형 모듈을 위한 태양전지 시제품 제작(2009. 10~2010. 4)', 중기애로기술지원사업 '친환경 파워소자집적도 향상을 위한 파워소자 설계·분석 기술개발(2010.6~11)' 등 정부출연 개발과제를 수행했다.

현재는 산학연 공동개발기술 국제사업 '에너지절감을 위한 고효율·고전압 Trench Gate Field Stop 전력 IGBT 개발'을 극동대 강이구 교수팀과 지난해 6월부터 진행 중이다.

트렌치필드링의 설계 및 제조방법과 저용량 Power Sense MOSFET의 설계 및 제조방법 등 주요 특허를 출원한 상태다.

관련 제품을 중국 가전 1위 업체인 하이얼, 창흥 등 중국 기업과 국내 주요 기업 등에 판매하고 있다.

세계 전력반도체 시장규모는 2009년 108억달러에서 올해 125억달러, 2015년 145억달러 등으로 꾸준히 성장할 것으로 내다보고 있다.

또한 세계 전력 반도체 시장 가운데 시장의 3분의 2이상이 중국, 일본 등 아시아에서 소비하고 있는 상황에서 그린 에너지 시대에 고효율 전력 반도체 기술 확보는 절실하다.

이런 흐름속에 메이플세미컨덕터는 “산학연 공동기술개발 국제사업을 수행함으로써 첨단 기술 분야의 하나인 IGBT 분야에서 국내외 선도적인 기술적 우위를 점할 수 있는 기대효과를 갖게 됐다”고 설명했다. /배문숙 기자


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