차세대 전력반도체 소재 'SiC' 국내 생산 기반 생긴다…에스티아이, 부산에 팹 설립

대구 달성군 소재 에스티아이 본사 및 반도체 장비 생산공장 모습

차세대 전력반도체의 핵심 소재 생산 기지가 국내 설립된다. 전기차·태양광·에너지저장시스템(ESS) 등에 적용되는 전력반도체 소재, 실리콘카바이드(SiC) 잉곳 및 웨이퍼 공장이 부산에 세워진다. 국내 첫 추진되는 SiC 소재 공장으로 차세대 전력반도체 산업과 공급망 구축에 중요 역할이 기대된다.

에스티아이는 2026년까지 3000억원을 투자해 부산 기장군 전력반도체 소부장 특화단지에 SiC 소재 생산을 위한 팹을 설립한다고 22일 밝혔다. 내년 하반기까지 SiC 잉곳 성장과 베어 웨이퍼를 양산할 수 있는 1단계 공장 설립을 완료할 계획이다. 잉곳은 SiC를 성장시켜 만드는 덩어리로, 잉곳을 잘라 웨이퍼를 만든다.

에스티아이 SiC 공장은 소재 국산화를 실현할 곳이다. 에스티아이는 지난해 SiC 반도체 웨이퍼 잉곳의 기초 소재로 사용되는 순도 99.9998%의 SiC 잉곳 파우더를 국산화했다. 앞서 SiC 반도체 잉곳 제조 장비 '화학기상전송(PVT) 성장로를 독자 개발했다. 양산용 6인치 SiC 잉곳 성장로 기술을 확보한 것으로, 기초 소재부터 잉곳 장비까지 내재화했다.

에스티아이는 1만6529㎡ 부지에 1단계 공장 설립을 통해 6인치 SiC 웨이퍼를 생산할 수 있는 잉곳을 성장시켜 연간 3만장 규모 베어 웨이퍼 양산을 목표로 잡았다. 또 2025년부터 11만5702㎡ 부지를 추가 확보해 8인치 SiC 잉곳 성장과 웨이퍼 양산을, 2027년에는 직접 에피 공정 통해 에피 웨이퍼까지 생산할 계획이다.

에스티아이가 자체 개발한 SiC 잉곳과 6인치 SiC 웨이퍼

국내에서 자체 기술로 SiC 잉곳을 성장시키는 기업이나 공장은 현재 전무한 상황이다. SiC 잉곳 또는 웨이퍼 대다수를 미국·중국에서 수입하고 있다. SK실트론이 미국 듀폰 SiC 사업부를 인수했으나 미국서 생산하고 있다.

에스티아이의 부산 팹을 통해 SiC 소재 국내 공급이 실현되면 우리나라 전력반도체 산업경쟁력 강화에 기여할 전망이다. SiC는 실리콘(Si)보다 강도와 열전도율이 높아 고전압과 고열에 견딜 수 있다. 특히 에너지 손실이 기존 실리콘 전력반도체의 10% 수준이며, 200도 이상 고온에서 구동하는 특성 때문에 전기자동차, 태양광, ESS에 적합한 차세대 전력반도체로 부상하고 있다.

2025년 글로벌 시장에서 전기차 점유율이 내연기관차를 넘어설 것으로 예상됨에 따라 SiC 소재 공급이 부족할 것으로 전망되는 가운데 SiC 잉곳과 웨이퍼는 전략물자화될 가능성이 높아 국산화가 필요했다.

서태일 에스티아이 대표는 “글로벌 공급망 이슈로 반도체 소재 국산화가 중요한 상황에서 에스티아이가 자체 개발한 원천기술과 장비를 기반으로 내년 말부터 SiC 잉곳과 웨이퍼 생산을 본격화할 것”이라며 “부산시의 적극적인 행정 지원을 약속 받은 만큼 계획대로 공장 설립과 증설을 단계적으로 진행, 우리나라 전력반도체·미래자동차 산업에 기여하겠다”고 말했다.

22일 부산시청에서 열린 전력반도체 차세대 소재 생산공장 설립을 위한 투자양해각서 체결식에서 서태일 에스티아이 대표(왼쪽)와 박형준 부산시장이 기념촬영을 하고 있다.

에스티아이는 대구 소재 SiC 반도체 장비·광섬유 제조기업이다. 자체 기술로 반도체용 포커스링 합성쿼츠 개발 및 상용화를 추진하고 있다.

박종진 기자 truth@etnews.com