정성수 큐알티 CTO, WBGS 2022서 '와이드밴드갭 반도체 신뢰성' 주제 발표

정성수 큐알티 최고기술책임자(CTO)가 지난 24일 시그니엘 부산에서 열린 '와이드밴드갭 반도체 국제 심포지엄 2022(WBGS 2022)' 연사로 참여해 와이드밴드갭 반도체 신뢰성과 수명 평가 개선 필요성을 강조했다.

정성수 큐알티CTO가 와이드밴드갭 반도체 국제 심포지엄 2022에서 발표하고 있다.

WBGS는 와이드밴드갭 반도체 최신 기술 동향을 소개하고 산업화 촉진 방안을 모색하는 행사다. 부산광역시, 경상북도, 포항시가 주최하고 포항공대 나노융합기술원이 주관했다.

와이드갭 반도체는 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 갈륨옥사이드(Ga2O3) 등 신소재를 활용해 기존 실리콘(Si) 반도체 보다 고전압, 고내열, 고집적 성능을 지녔다. 내구성이 높아 전기차, 신재생에너지 등에 전력반도체로 활용된다. 전기차의 경우 SiC 전력반도체를 탑재하면 기존 Si 대비 에너지 손실을 최대 90% 절감할 수 있다.

정 CTO는 “기존에는 반도체 소자 고유 물성을 기반으로 테스트가 이루어졌지만 최근 반도체 고집적화로 외부 요인에 의한 결함이 증가하면서 이에 대한 신뢰성 확보가 중요하다”고 설명했다. 이어 “무선주파수(RF) 소자에 주로 활용되는 GaN과 같이 통신용 반도체 특성에 맞는 정밀 수명평가가 필요하다”고 강조했다.

정성수 큐알티CTO가 와이드밴드갭 반도체 국제 심포지엄 2022에서 발표하고 있다.

정 CTO는 “와이드밴드갭 반도체은 일반 실리콘 소자와 달리 동작 조건에 따라 중성자 같은 외부 영향에 더욱 민감하기 때문에 '안전 동작 영역(Safe Operating Area)'을 파악하는 것이 주요 과제”라며 “큐알티는 SiC 기반 전력반도체 소프트에러 검출 상용화 장비를 개발하고 있다”고 밝혔다.

소프트에러는 공기 중에 있는 미세 중성자와 반도체 패키지 재료 입자가 반도체 미세 회로에 타격을 주면서 일시적 오류를 일으키는 현상을 의미한다. 내부 물리 구조를 손상하지 않기 때문에 발견이 쉽지 않다. 외부 요인에 의한 반도체 결함 대표적 사례로 꼽힌다.

큐알티는 반도체 신뢰성 테스트 체계 향상을 위해 '소프트에러 검출 상용화 장비'와 '5G 지능형 수명평가 장비를 국책과제로 개발하고 있다. 최근 캐나다 국립입자가속기센터 트라이엄프(TRIUMF), 미국 에너지부 산하 로스알라모스 국립연구소(LANL) 소속 중성자과학센터(LANSCE)와 공동 연구 파트너십을 맺는 등 소프트에러 장비 기술을 강화하고 있다.

큐알티

정 CTO는 “큐알티는 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 평가 규격에 따라 서비스를 제공하며 기존 실리콘 소자를 비롯해 와이드밴드갭 반도체 신뢰성을 테스트할 수 있는 인프라를 갖췄다”며 “소프트에러 시험, 고온동작 수명시험(RF-HTOL) 등을 통해 국내 반도체 품질 향상에 기여할 것”이라고 말했다.

송윤섭기자 sys@etnews.com