국민소득 1 만불시대에서 8 년간정체 95 년 02 년 10,823 Z Z 달러 10,823 달러 10,013 달러 총저축및투자감소, 잠재성장률도하락 35.5% 26% 14.9% 10.7% 총저축률 설비투자 7.9% 5 천불달성기 7.0% 1 만불

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애란 한
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1 실리콘카바이드반도체웨이퍼소재 개발및사업화 동의대학교전자세라믹스센터

5% 26% 14.9% 10.7% 95 03 95 02 총저축률 설비투자 7.

2 국민소득 1 만불시대에서 8 년간정체 95 년 02 년 10,823 Z Z 달러 10,823 달러 10,013 달러 총저축및투자감소, 잠재성장률도하락 35.5% 26% 14.9% 10.7% 총저축률 설비투자 7.9% 5 천불달성기 7.0% 1 만불달성기 잠재성장률 5.4% 1 만불이후

3 부산의경제여건및변화추이 ㅇ 60~70년대까지는부산경제가국가경제성장을주도ㅇ그러나, 80년대부터부산경제비중은지속적으로약화ㅇ 2001년이후에와서지역경제가회복세를보였으나최근들어각종경제지표가전국평균에미치지못함 부산지역수출액비중 ( 전국대비, %) 수산업 합판신발 중공업 산업구조첨단화 신소재정보통신기기및전자부품영상 음향기기 부산경제의침체요인 ㅇ침체된국내경기에민감한내수중심의산업구조 - 92 년 : 수출 13.3%, 내수 86.7% - 01 년 : 수출 8.1%, 내수 91.9% ㅇ제조업및서비스업규모의영세성에따른경기변화에취약한구조 ㅇ영세소비자서비스업중심구조 1970 년 2000 년 2002 년 2007 년

4 무한경쟁시대 부품 / 소재기술부족 세계일류부품 / 소재확보 노동집약산업의공동화 + 중국의급성장 고부가가치미래첨단산업구조재편 굴뚝이필요없는도시형친환경고부가가치산업발굴 / 육성 동의대학교전자세라믹스센터 ㅇ 2001 년 : 과학기술부지역협력연구센터 (RRC) 선정 ㅇ 2002년 : 부처간연계운영시범사업산업자원부지역기술혁신센터 (TIC) => IT 소재관련기업의기술개발지원 RRC TIC

특수분야및 R&D 분야에주로사용되므로아직은 market size 가작다.

5 벤치마킹 실리콘카바이드반도체단결정소재산업 도시형, 친환경적전자소재부품기업으로성장 높은기술적진입장벽구축과응용산업견인 Market Size 반도체나디스플레이산업처럼대규모장치산업이아니기때문에중소기업규모로도세계시장을선도할수있는유망한분야 - 대기업 : 부적합 - 중 소기업 : 적합 높은사업전망 생산공정의특성상대기업이진출할만큼대량생산이어려움 특수분야및 R&D 분야에주로사용되므로아직은 market size 가작다.( 단, 고부가가치를지니고있어이윤이큼 ) - 고도정보화사회도래로인해실리콘반도체를대신할대안으로부각 - NASA Glenn Research Center, Defence Advanced Research Project Agency 등에서국가전략사업으로진행 높은기술수준 : 기술적진입장벽존재 대도시형친환경미래사업 - 굴뚝없는산업, 폐기물발생의거의없는저공해산업 - 생산설비가간단하여설치면적이좁음

6 과학기술부 / 과학재단후원결정성장콘테스트 소규모다품종단결정소재공급 단결정산업에대한높은관심과여건형성 실리콘카바이드반도체단결정소재산업육성의필요성제기

7 직경 5cm 이상의실리콘카바이드반도체단결정소재개발성공 날짜 제목동의대연구팀, 차세대반도체핵심소재개발성공동의대탄화규소웨이퍼국내최초개발성공동의대, 차세대반도체소재개발동의대, 차세대반도체소재개발실리콘카바이드웨이퍼국내개발성공차세대반도체신소재개발첨단분야세계최고꿈키워요동의대차세대반도체소재개발동의대차세대웨이퍼소재개발반도체신소재나왔다차세대반도체소재첫개발초고온에서기능하는반도체국내첫개발차세대반도체핵심소재개발성공고온에서도오작동없어요남들하지않는연구해야발전 방송 언론사뉴시스부산문화방송부산방송부산일보연합뉴스 KBS부산방송총국부산일보한겨레국제신문 metro Korea 더데일리포커스조선일보경남매일중앙일보국제신문

8 부산일보 조선일보 중앙일보 국제신문

9 Superiority of SiC semiconductor Requirement for High Power Device Wide Bandgap Advantage Index of Semiconductor High Breakdown Electrical Field Strength High Thermal Conductivity Information, Communication Power, Industry Electronics Frequency : X Elec.Loss : 1/100 High Power Device Material Figure of Merit Wide bandgap High Current Densities Working Temp. :500~800 Rad. hardness : x Si GaN SiC Dia. Figure of Merit (Johnson) MJ=(E B -V S )2 i /4p 2 E B : Breakdown Elec.Field Inert Extreme Environment Field V S : Saturated Drift Velocity

10 용도및경쟁재료와의비교 광전소자 - 격자상수차가적어수직구조소자의제작이용이 - 열팽창계수차가적음 - 열전도도가크다. 전력소자 -고속스위칭소자, 저손실 고신뢰성전력소자 : 에너지변환손실이적음 - IC chip : 배선과커넥터를줄임 -> 신뢰성이높음고열전도율 -> SOI의물성한계극복 ( 초고집접화및 Isolation 기술의한계극복 ) - 고내열성, 고열전도성, 고내전압성소자 : 소자의소형화, 부품의무소음화, 고도제어화달성

11 Concave structure flat structure 0h 1h 10h 20h 30h 40h 50h

12 제조공정도 준비 분말충진 도가니장입 단열재구성 도가니체결 유도가열성장된결정원통연삭후

$diffraction$ Crystal by

13 TEM images and diffraction patterns SiC Crystal by PVT Method Top part on cross-sectional cut of SiC crystal with concave structure. HR image of 6H-SiC Zone axis={1210) 15.1A Alternate bright and dark band images indicating the stacking sequence of 6H-SiC

시장성 [ SiC 반도체시장규모예측 ] 시장규모 분 야 2006년 2010년 세계 국내 세계 국내 SiC 전력소자 13,000 1,500 40,000 3,200 SiC 발광소자 6,000 300 12,000 1,500 SiC 고온소자 2,000 100 7,000 500 SiC 단결정 7,000 500 20,000 2,200 산자부보도자료,

14 시장성 [ SiC 반도체시장규모예측 ] 시장규모 분 야 2006년 2010년 세계 국내 세계 국내 SiC 전력소자 13,000 1,500 40,000 3,200 SiC 발광소자 6, ,000 1,500 SiC 고온소자 2, , SiC 단결정 7, ,000 2,200 산자부보도자료, 2003/01/11 [ 단위 : 억원 ] 1994 년부터 2001 년사이 SiC 반도체의세계시장 - 연평균 45% 이상성장 향후 2010 년도 SiC 개별전력반도체세계시장규모 억 $ 정도로예상 재료및소자합산 억 $ 에달할것으로예측 - 신규시장 : 80% 정도대체시장 : 20% 프랑스의마케팅및기술컨설팅회사 "YOLE DEVELOPMENT 년약 200,000장의 SiC 웨이퍼가생산 년약 800,000장정도가생산될것으로추정 SiC 웨이퍼시장은향후에도상당히증가할것으로전망 [YOLE DEVELOPMENT의 SiC 보고서 ]

15 Optoelectronic market Blue/White HB LED : Field of Automotive, IT, Lightning and illumination ination Growth rate of LED market over the last five years : 58% up Potential market of white LED Bring energy benefits of up to $100B by 2025 HB LED market Forecast to reach $3B in 2006

16 SWOT analysis for optoelectronics Strength SiC material presents the best alternative : lattice mismatch / thermal conductivity / electric conductivity for GaN components manufacturing SiC allows back face contacts > smaller components Opportunities Blue LD require high quality and conductive substrates and cannot be manufactured on silicon Weaknesses SiC is not fully-transparent: No flip-chip possibility Due to ELOG technique improvements, GaN quality is roughly the same starting with SiC or sapphire Threats Blue LEDs are now available on Silicon (but brightness and yield has to be improved) R&D efforts are focusing on free-standing GaN No new player emerging on SiC

17 HBLED 2002 applications breakdown 19% 40% Backlighting Sign & Displays Automotive Others 18% 23% Backlighting : Handset, PDA, Digital camera and LED Sign & Displays : White LED à Potential market ( need a five year endurance span ) Automotive : Stoplight and Front headlight (Growth rate : Up 30%)

18 응용분야 UV laser diodes UV laser diodes Wafer Electronic Ceramics Center

19 ( 엔진룸내부고온소자 ) ( 계기판백라이트 ) ( 후미등 ) ( 헤드라이트반사경 ) ( GPS ) ( ABS, ESP TCS 센서 ) < 고휘도 LED 시장규모 > < 고전력칩시장규모 > 연간국내차량생산량 X 고휘도 LED 가격 X 차량 1 대에사용되는개수 = 300 만대 (2002 년기준 ) X 400 원 X 450 개 5,400 억원 연간국외차량생산량 X 고휘도 LED 가격 X 차량 1 대에사용되는개수 = 4,000 만대 (2001 년기준 ) X 400 원 X 450 개 72,000 억원 * 전자신문 2004 년 3 월 9 일, 한국자동차공업협회 연간국내차량생산량 X 고전력칩가격 X 차량 1 대에사용되는개수 = 300 만대 (2002 년기준 ) X 1 만원 X 5 개 1,500 억원 연간국외차량생산량 X 고전력칩가격 X 차량 1 대에사용되는개수 = 4,000 만대 (2001 년기준 ) X 1 만원 X 5 개 20,000 억원

90 95% 정도는광전소자영역에서소비 - 광전소자영역중에서현재가장큰시장규모를유지하고있는것이바로 LED 시장

20 국내외주요수요처현황 [ 국내고휘도 LED 공급라인 ] [ 국외 SiC 웨이퍼수요처 ] 프랑스의마케팅및기술컨설팅회사인 "YOLE DEVELOPMENT" 의 SiC 보고서 - 현재 SiC 웨이퍼생산량의 90 95% 정도는광전소자영역에서소비 - 광전소자영역중에서현재가장큰시장규모를유지하고있는것이바로 LED 시장 에피웨이퍼생산업체 : 에피밸리 ( 주 ), 에피플러스 LED 생산업체 : 삼성전기, LG이노텍 Electronic Ceramics Center

특허 : 출원 ( 4 건 ) 실용신안 : 등록 ( 2 건 ), 출원 ( 2 건 ) 상표 : 출원 ( 1 건 )

2, 등록번호 : 제 0358578호 ) 실용신안 : 휴대폰 LED 액세서리손전등 ( 등록일자 : 2004.

6, 출원번호 : 10-2003-0070075) 허 : 승화법을이용한단결정성장장치의탄화규소단열재 ( 출원일자

21 특허 : 출원 ( 4 건 ) 실용신안 : 등록 ( 2 건 ), 출원 ( 2 건 ) 상표 : 출원 ( 1 건 ) 실용신안 : 승화법에의한탄화규소단결정성장시사용되는분리형도가니 ( 출원일자 : , 출원번호 : ) 실용신안 : 승화법에의한탄화규소단결정성장시사용되는도가니내피및오목한형상의상부도가니뚜껑 ( 출원일자 : , 출원번호 : ) 실용신안 : 승화법에의한탄화규소단결정성장시사용되는분리형시드홀더 ( 등록일자 : , 등록번호 : 제 호 ) 실용신안 : 휴대폰 LED 액세서리손전등 ( 등록일자 : , 등록번호 : 호 ) 상 표 : Crysband ( 출원일자 : , 출원번호 : ) 특특특특 허 : 고주파유도코일의위치와코일사이의간격을변경할수있는탄화규소단결정성장장치 ( 출원일자 : , 출원번호 : ) 허 : 승화법을이용한단결정성장장치의탄화규소단열재 ( 출원일자 : , 출원번호 : ) 허 : SiC 단결정성장장치 ( 출원일자 : , 출원번호 : ) 허 : 결함깊이의측정이가능한방사선투과비파괴검사법 ( 출원일자 : , 출원번호 : )

22 원료공급기업 지속적기술창업 성장장비제조기업 마켓팅전문기업 가공전문기업 성장전문기업 패키징기업 R&D 전문기업 소자제조기업 에피웨이퍼제조기업 부산지역 => 핵심소재국산화거점구축

23 대학 유기적 연계 기업 부산지역의문제점 지방대학한계 청년실업 이공계기피 인재역외유출 실리콘카바이드반도체단결정소재개발 지역대학의모범사례지역대학의성장동력지역균형발전의시발점자립형지방화의기반마련

24 동의대학교전자세라믹스센터는지역균형발전과자립형지방화의기반마련에지역사회구성원으로서최선을다하겠습니다.

KAERIAR hwp

KAERIAR hwp - i - - ii - - iii - - iv - - v - - vi - Photograph of miniature SiC p-n and Schottky diode detector Photograph SiC chip mounted on a standard electrical package Photograph of SiC neutron detector with