와이즈파워, LED 박막공정 기술특허 획득

와이즈파워(대표 박기호)는 계열사인 그랜드텍(대표 박기호)을 통해 고휘도, 고효율 LED의 핵심 소자인 GaN(질화갈륨) 웨이퍼의 생산공정 기술에 대한 미국 특허를 획득했다고 15일 발표했다.

그랜드텍은 자체 개발한 수소기상증착 장비인 하이브리드 HVPE(Hydride VAPOR Phase Epitaxy) 시스템을 이용해 LED 칩 성능을 좌우하는 박막형성 기술 관련 미국특허를 획득했다.

에피 공정은 사파이어 기판에 금속화합물 박막으로 된 반도체층을 형성해 에피 웨이퍼를 만드는 과정이다.

에피 웨이퍼는 사파이어 기판 위에 GaN 박막층을 만드는 것이 핵심공정이다. 이 공정 중에는 사파이어와 GaN 원자 간의 간격 차이로 인해서 물리적 결함이 발생하게 된다.

이 같은 결함은 최종으로 LED 칩의 휘도, 수명 등의 성능과 직결되기 때문에 사파이어 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층을 만들어서 결함을 해결해야 한다.

그랜드텍의 특허기술은 사파이어 기판과 GaN 층 사이에 완충 지대인 ‘나노로드(Nano Rod)’ 형태의 버퍼층을 형성함으로써 에피 웨이퍼의 물리적 결함을 해결한 것이다.

나노로드 버퍼층을 이용하면 기판의 균열이나 휘어짐 없이 GaN 박막을 10µm~450µm 수준까지 성장시킬 수 있고, 전위밀도(Dislocation Density)가 크게 향상된 GaN 기판을 형성할 수 있다.

저결함 GaN 기판을 이용하면 LED칩과 레이저 다이오드(Laser Diode) 칩의 수명을 개선할 수 있으며 고출력 LED 칩을 생산할 수도 있다.

그랜드텍의 수소기상증착 장비와 특허기술은 고효율 조명용 LED, UV 칩, 그리고 RF 소자인 HEMT(High Electron Mobility Transistor) 분야 등에 적용할 수 있다.

박기호 와이즈파워 대표이사는 “그랜드텍은 자체 제작한 수소기상증착 장비와 특허 기술을 상용화해 조명용 LED 시장에서 요구하는 고휘도, 고효율 LED 칩 시장에 진출하는 계획을 추진 중이며 특히 이번 특허 출원을 계기로 수소기상증착 장비와 GaN 기판의 출시를 앞당길 예정”이라고 말했다.