화학저널

ADAS 중심으로 기능 개선 본격화 … 기판소재 생산기업에도 기회

화합물반도체는 자동차 CASE(커넥티드·자율주행·공유·전동화)와 MaaS(Mobility as a Service) 트렌드를 타고 수요가 증가하고 있다.
GaN(질화갈륨), GaAs(갈륨비소)를 사용하는 통신기기가 늘어나고 있기 때문으로, 5G(5세대 이동통신) 보급과 함께 앞으로도 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상된다.
또 기판 소재 분야에서도 새로운 수요가 창출되고 있어 업스트림에 위치한 화학기업들도 사업 기회를 노리고 있다.
화합물반도체는 GaN, GaAs, InP(인듐인) 등 다양한 3-5족 원소를 이용하는 반도체로, 기기의 핵심인 다층결정막을 결정구조까지 엄격하게 에피택셜 성장법으로 형성할 수 있으며 용도에 따라 조성과 막 두께가 서로 다르기 때문에 원자 단위에서 제어하는 매우 높은 수준의 기술력이 요구되고 있다.
메모리용 실리콘 반도체와 달리 미츠비시전기(Mitsubishi Electric), 스미토모전기(Sumitomo Electric)와 같은 일본기업들이 시장을 장악하고 있다.
유선통신 광기기는 주로 데이터센터용으로, 무선통신 고주파 기기는 주로 기지국용으로 사용되고 있으며 광기기는 CASE 실현을 위해 훨씬 우수한 저지연 성능과 방대한 데이터 통신이 요구되고 있다.
미츠비시전기는 자율주행 자동차에 대응할 수 있는 광기기를 개발하고 있다.
자율주행 자동차가 보급되면 실제 주행 중 근처에 데이터센터가 위치하고 정보를 바로 받아야 하기 때문에 지연 현상을 줄이는 것이 중요해질 것으로 예상된다.
특히, 한국이나 일본 등 미국‧중국에 비해 국토 면적이 작고 도로가 좁은 곳은 도로 인근에 소규모 데이터센터를 다수 설치해야 하므로 광 기기 수요가 증가할 것으로 기대하고 있다.
고주파 기기 역시 CASE 실현을 위해 변화하고 있다.
실리콘과 SiGe(실리콘게르마늄), GaAs에 이어 GaN 등 화합물 반도체 채용이 시작됐으며 ADAS(첨단운전지원시스템)의 작동을 지원하는 밀리파레이더에도 사용되고 있다.
자동차 전방에 위치한 다른 자동차나 사람을 감지하고 물체가 있는지, 물체의 종류가 무엇인지 파악해 충돌을 방지하거나 사고 회피에 도움이 되는 ADAS는 5G와 함께 초고속‧대용량화되고 동시 다접속 및 초저지연까지 실현된다면 자율주행 기술로 발전할 것으로 기대되고 있다.
최근에는 화합물 반도체를 밀리파레이더의 저전송손실 및 다층화가 가능한 기판소재로 투입하는 움직임도 본격화되고 있다.
파나소닉(Panasonic)은 전자기기 생산기업이지만 기판소재 분야에서도 공세를 강화하고 있으며 열경화성 수지로 제조한 할로겐 프리 초저전송손실 다층 기판소재를 개발해 안테나용 기판소재로 공세를 강화하고 있다.
그동안 불소수지를 사용했으나 불소수지는 열가소성이어서 다층화가 어려운 과제를 안고 있었다.
하지만, 파나소닉 개발제품은 열경화성 수지를 사용해 안테나 층을 빌드업 공법으로 형성하거나 다층화하는 것이 가능하며 고주파 기판의 설계자유도를 높여 소형‧고밀도 등 안테나 일체형 모듈을 실현할 수 있는 것으로 평가되고 있다.
화합물반도체 보급은 미들스트림과 다운스트림 뿐만 아니라 기판소재 등 업스트림 분야에서도 새로운 기회를 창출하고 있다. (K)