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┃ 현재 차세대 유망 비메모리 반도체 제품으로 각광받고 ┃
┃있는 질화물(GaN)을 응용한 광반도체 제조장비가 국산화 ┃
┃되었다. 국내의 진공장비 전문 중소기업인 주식회사 한백 ┃
┃(대표 박근섭)은 질화물 반도체 성장에 필수 장비중의 ┃
┃하나인 유기 박막 증착장치 (MOCVD)를 성공적으로 개발 ┃
┃완료하였다고 발표했다. ┃
┃ 이 장비는 기존의 장비의 문제점의 하나인 성장용 원료 ┃
┃가스내에서 발생하는 기체의 불균일성을 극복하기 위해서 ┃
┃가스반응용기의 구조를 특수하게 제작하여 이를 해결하였 ┃
┃다고 밝혔다. ┃
┃ 지금까지 질화물 반도체소자는 삼성종합기술원, 한국 ┃
┃광전자, 및 LG기술원등에서 개발을 완료하고 레이저 ┃
┃다이오드개발에 주력하고 있으나, 이에 사용하는 장비는 ┃
┃아직 국산화가 거의 되지 않고 대부분 외국에서 수입하여 ┃
┃사용하여 왔다. ┃
┃ 업계의 관계자들은 이번 장비의 개발이 2006년에 30억 ┃
┃달러수준으로 급격하게 확장되는 질화물 반도체 성장에 ┃
┃필수적인 장비므로 국내기업의 경쟁력 향상 및 장비의 ┃
┃수입대체효과 및 차기 수출주력상품으로 각광받을 것으로 ┃
┃기대된다고 밝혔다. ┃
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현재 산업계에서 널리 사용하고 있는 반도체 재료로는 4족 원소 반도체
로써는 실리콘을 들수 있다. 이 재료를 이용한 소자는 메모리 전자소자,
비메모리 전자소자등에 널리 사용되고 있으며, 제1세대로 분류된다.

위에서 든 메모리 이외의 발광, 수광 광전소자 및 고주파 전자소자
등에서는 In, Al, Ga의 III족 원소와 As 및 P의 V족 원소의 화합물로
III-V족 화합물반도체를 이용하고 있으며 이를 제2세대 반도체 재료로
분류한다.

최근에 청색 및 자색 발광소자로 주목을 끌고 있는 질화물 반도체는
In, Al, Ga과 질소의 화합물로 구성되는데 적색영역에서 자외선 영역까지
걸쳐서, 발광, 수광 광전소자로 사용되고 고출력, 초고주파 전자소자로
응용이 되고 있으며 제3세대 반도체 재료로 분류된다.

질화물 반도체는 밴드갭의 크기가 다른 반도체 재료에 비해서 큰 값을
가지므로 고온에서 동작이 가능하여 자동차 엔진 내부와 같은 고온,
고압의 특수환경에서 작동하는 소자에 대한 연구도 이루어지고 있다.

질화물 반도체를 이용한 광 및 전자소자에 대해서 국내에서는 한국
표준과학연구원, 삼성종합기술원, LG종합연구소등에서 활발하게 추진되어,
LED는 일부 상용화가 이미 되고, 더 고난도의 기술이 필요한 레이저 다이
오드에 관해서도 연구가 지속되고 있다.

최근에는 질화물 반도체를 이용하여 기존의 백색전구나 형광램프등의
기존 조명기구를 대체할 수 있는 백색 발광다이오드의 상용화가 국내에도
본격화되고 있다.

광주과학 기술원의 신소재 공학과 박성주 교수팀이 갈륨나이트라이드
(GaN)반도체와 백색형광체를 이용하여 백색 LED를 처음으로 개발하고
광전자 반도체와 우영등 관련업체에서도 관련연구를 활발히 진행하고 있다.

이와 관련하여 정부에서도 2000년부터 차세대 유망제품으로 각광받고
있는 질화물(GaN)을 응용한 광반도체 개발에 향후 5년간 200억원을 투자할
계획으로 있다.

산업자원부는 비메모리반도체산업 육성정책의 일환으로 질화물을 응용한
백색 광원(LED), 청, 녹색 레이저다이오드(LD), 고출력 전자소자 등
광반도체를 개발할 계획이라고 밝힌 바 있다. 산업기반기술개발사업의
중기거점사업으로 추진되는 이번 사업은 99년 12월부터 2004년 11월까지
5년간 200억원(정부 100억원, 민간 100억원)이 투자돼 산, 학, 연 공동
개발사업으로 추진된다. 산자부는 질화물반도체에 대한 연구개발이 본격적
으로 추진될 경우 2006년까지 10억 달러 이상의 수입대체 및 수출증대
효과를 거둘 수 있을 것으로 전망하고 있다.

위와 같은 갈륨나이트라이드를 이용한 광소자의 제조에는 유기금속
기상증착장치(MOCVD)를 사용하는데, 이 장치를 이용하여 질화물을 성장하는
기술은 일본의 니치아화학공업주식회사가 원천기술을 확보하고 있으며,
자사의 기술을 다수의 국내외 특허로 확보하고 있어 위 특허를 회피하여
양질의 질화물 박막을 성장하는 독자적인 기술을 확보하는데 많은 어려움이
있어 왔다.

현재 국내에서 질화물반도체를 생산하는 업체들도 대부분 외국제품을
들여와서 사용하고 있다.

최근 국내의 진공장비 전문 중소기업인 주식회사 한백 (대표 박근섭)이
이를 국산화하여 질화물 박막성장에 적합한 MOCVD장비를 성공적으로 개발
완료하였다고 발표했다.

이 장비는 기존의 장비의 문제점의 하나인 성장용 원료가스내에서
발생하는 기체의 불균일성을 극복하기 위해서 가스반응용기의 구조를
특수하게 제작하고, 반응기체를 반응관에 도입하는 경로 및 예열과정을
이전의 경우와는 달리하여 기술적인 문제를 해결하였다고 밝혔다.

당사는 금년 4월경에 대만에 1대 선적하기로 되어 있고, 금년중에 10여
대를 더 수출하여 약800만불의 수출실적을 목표로 하고 있다고 밝혔다.

업계의 관계자들은 이번 장비의 개발이 2006년에 30억달러수준으로
급격하게 확장되는 질화물 반도체 성장에 필수적인 장비므로 국내기업의
경쟁력 향상 및 장비의 수입대체효과 및 차기 수출주력상품으로 각광받을
것으로 기대된다고 밝혔다.


* 문의 : 심사4국 반도체(2)심사담당관실
김관식사무관. 전화 042)481-5751