화학뉴스

도쿠야마(Tokuyama)가 질화규소 생산을 확대한다.
도쿠야마는 2024년 3월까지 전동자동차(xEV) 방열소재로 사용되는 질화규소 양산체제를 확립하기 위해 야마구치현(Yamaguchi) 사업장에 생산설비를 단계적으로 도입할 예정이다.
자동차 전동화 및 전장화 트렌드를 타고 방열소재용 질화규소 수요가 증가할 것이라는 전망 아래 결정한 것으로 최종적으로는 생산능력을 최대 3배 확대하는 것을 목표로 하고 있다.
도쿠야마는 반도체 제조장치 부품 및 파워반도체용 절연방열기판에 사용되는 질화알루미늄 시장에서 점유율 75%를 장악하고 있으며 방열소재 사업 영역 확대를 위해 질화규소 시장에도 진출했다.
2021년 8월 야마구치현 야나이시(Yanai)에 첨단기술 사업화 센터를 개설해 질화규소 양산화 설비를 도입했으며 현재는 파워반도체 모듈 생산기업에게 세라믹 기판(백판) 시험제품을 공급하며 양산기술 검증을 추진하고 있다.
질화규소는 전동자동차 분야에서 파워반도체 모듈의 방열절연기판으로 사용되며 2025년경 차세대 파워반도체를 사용하는 파워모듈 도입이 본격화되면 열전도율이나 강도가 우수한 질화규소제 기판 수요 증가할 것으로 전망되고 있다.
도쿠야마는 질화규소 시장이 앞으로 연평균 10% 성장할 것으로 기대하고 첨단기술 사업화 센터를 통해 기존제품인 실리콘 웨이퍼에 사용하는 고순도 다결정 실리콘을 원료로 질화규소 분말부터 세라믹 기판까지 일관 생산하고 있다.
세라믹 기판은 현재 190mm×140mm 환산으로 월간 5만-7만장 생산체제를 갖추고 있으며 초기부터 생산능력을 2-3배 수준 확대할 수 있도록 설계했기 때문에 수요기업 평가 결과에 맞추어 2024년 3월까지 본격적인 양산체제를 확립할 계획이다.
후발기업이지만 독자적인 제조 프로세스를 통해 에너지 절감 및 친환경성을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
질화규소 제조 프로세스는 원료용 실리콘 분말 소성공정에 자체 개발한 직접질화법을 도입함으로써 소비전력을 감축했을 뿐만 아니라 유기용제도 생략할 수 있도록 했다.
세라믹 기판 성형공정은 성형 시 압력을 가하는 기존의 방식을 뒤집는 새로운 방법으로 연속생산을 실현했으며 에너지 절감 및 친환경성, 고순도 원료 베이스 일관생산을 통해 확보할 수 있는 고품질, 경쟁력 있는 생산체제 등을 무기로 성장시장에서 경쟁할 방침이다. (K)