해피레포트 - LED `4인치 웨이퍼 시대` 성큼

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LED `4인치 웨이퍼 시대` 성큼

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청색 LED의 생산량을 기존에 비해 4배 가까이 늘릴 수 있는 4인치 웨이퍼 시대가 올 하반기부터 개막된다. D램 등과 같은 범용 반도체의 경우 누가 더 큰 웨이퍼를 이용해 반도체를 제조하느냐가 해당 기업의 경쟁력을 좌우하는 만큼 전세계 LED 업체들도 4인치 웨이퍼 시대를 계기로 규모의 경제 시대에 접어들 것으로 전망된다. 현재 3인치를 에피웨이퍼를 제조해 사용해왔던 일본의 니치아를 제외하고 대부분의 LED 업체들은 청색LED나 백색LED를 제조하는 데는 2인치 질화갈륨(GaN) 에피웨이퍼를 제조해 LED 칩을 생산하는 데 사용했다. 18일 관련업계에 따르면 일본의 쇼와덴코사가 하반기부터 2인치 웨이퍼를 이용한 LED 제조라인을 4인치로 전면 전환하기로 발표한 데 이어 국내에서도 일부 LED 관련 기업들이 4인치 사파이어 기판 및 에피웨이퍼 제조기술 개발을 서두르는 등 LED 제조에도 4인치 시대가 열리고 있다. 쇼와덴코는 사파이어 기판을 에피웨이퍼로 성장하는 기존의 유기금속화학기상증착기(MOCVD) 기술에다가 자사의 독자적인 플라즈마지원물리증착(Plasma Assisted Physical Deposition:PPD)를 접목해 4인치 에피웨이퍼 제조에 성공했다. 이 회사는 하반기부터 4인치 웨이퍼를 이용해 청색 LED 칩을 제조할 계획이며 월 1억개까지 생산량을 확대키로 했다. 2인치 웨이퍼 한장에서 대략 15000개의 LED 칩을 생산할 수 있지만 4인치를 사용하면 6만개로 생산량이 4배 늘어난다. 국내 기업들도 4인치 대응에 착수했다. 삼성전기는 4인치 에피웨이퍼 개발을 위해 독일의 MOCVD 장비 업체인 엑시트론으로부터 4인치 대응 제조 장비를 구매하고 최적의 공정 조건을 구축하는 데 기술력을 모으고 있다. 삼성전기 측은 “연내에 기술 개발을 마무리하고 내년부터는 4인치 에피웨이퍼를 제조해 LED 칩을 생산하는 것이 목표”라고 밝혔다. 에피웨이퍼의 원소재인 사파이어 기판을 공급해온 일진디스플레이는 올 하반기부터 4인치 사파이어 기판을 공급한다는 목표아래 4인치 웨이퍼 개발에 착수한 상태다. 이 회사의 한 관계자는 “국내 대형 LED 업체와의 협력을 바탕으로 기술 개발에 들어갔으며 연내에 4인치 사파이어 기판 공급이 가능할 것”이라고 전망했다. 전북대학교 홍창희 교수는 “4인치 에피웨이퍼 시대가 개막되더라도 당분간은 질화갈륨계의 에피웨이퍼 성장 프로세스 상 1100∼1400도 가까운 고온에서 작업을 해야 하기 때문에 휨 현상이나 수율 저하 현상이 발생할 가능성이 높다”며 “양산 안정화에는 좀더 시간이 소요될 것”이라고 전망했다. 유형준기자@전자신문, hjyoo@

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