베텐베르크/에를랑겐, 2026년 7월 8일. 프라운호퍼 통합 시스템 및 소자 기술 연구소(IISB)와 PVA TePla AG는 질화알루미늄(AlN) 결정 생산을 위한 공동 연구소에서 양사의 전문 지식을 결합하고 있습니다. 유럽 최초로 이루어지는 이번 파트너십을 통해 연구 개발 용도로 직경 2인치 규모의 단결정 AlN 기판을 산업계의 지원을 받아 소량 생산할 수 있게 되었습니다. 이는 유럽 내 AlN 기판의 공급 안정성을 크게 향상시켜, AlN 기반 부품 및 시스템의 개발과 산업적 응용으로의 전환을 가속화할 것입니다. 

질화알루미늄은 차세대 고성능 전자기기를 위한 가장 유망한 소재 중 하나입니다. 초광대역 갭(UWBG) 반도체인 AlN은 포토닉스, 전력 전자공학, 고주파 전자공학 및 극한 환경에서 작동하는 전자기기 분야에서 새로운 가능성을 열어줍니다. 지금까지 고품질이면서 대면적이며 비용 효율적인 AlN 기판의 부족은 AlN 기반 전자 시스템의 발전을 저해해 왔습니다.

“이번 공동 연구소를 통해 우리는 유럽에서 AlN 기판을 안정적으로 공급할 수 있는 기반을 마련함으로써, 차세대 고성능 AlN 소자에 대한 새로운 전망을 열어가고 있습니다.”라고 프라운호퍼 IISB의 질화물 소재 그룹 리더이자 AlN 소재 개발을 총괄하는 스벤 베젠도르퍼(Sven Besendörfer) 박사는 말합니다. “PVA TePla와 협력하여 산업용 결정 성장 분야의 전문 지식을 공유함으로써, 구체적인 응용 분야로의 전환을 위한 전제 조건을 마련하고 있습니다.” 

검증된 장비 기술과 독자적인 공정 노하우의 결합

공동 연구소에서 프라운호퍼 IISB는 독자적인 PVT(Physical Vapor Transport) 공정 기술을 활용하여 2인치 AlN 벌크 결정체를 생산하고 있습니다. 이 공정에서는 2000 °C를 훨씬 상회하는 온도에서 도가니 내의 AlN 분말을 기화시켜 시드 결정에 증착합니다. PVA TePla는 이를 위해 PVT 시스템을 제공하며, 이 시스템은 이미 전 세계적으로 직경 8인치 실리콘 카바이드(SiC) 결정 생산에 사용되고 있으며, 이제 2인치 AlN 결정 성장에 맞게 특별히 개조되었습니다. 프라운호퍼 IISB가 제공한 공정 전문 지식 덕분에 PVA TePla 팀은 자체 시설에서 동등한 품질의 AlN 결정체를 신속하게 생산할 수 있게 되었습니다. 이 공동 연구소는 2인치 AlN 결정의 안정적인 소량 생산에 중점을 두고 있습니다. 현재 공정 안정성, 재현성, 수율 및 비용 구조를 체계적으로 최적화하기 위해 생산량을 점진적으로 늘리고 있습니다.

PVA TePla의 연구개발 부사장인 얀 파이퍼(Jan Pfeiffer) 박사는 “질화알루미늄을 통해 우리는 SiC에 이은 차세대 기술을 적극적으로 주도하고 있습니다.”라고 설명합니다. “합작 연구소를 통해 당사의 장비 전문 지식과 프라운호퍼 IISB의 공정 노하우를 직접 결합함으로써, 전 세계 고객들에게 초기 단계부터 시장 지향적인 솔루션을 제공할 수 있게 되었습니다. 우리의 공동 목표는 적합한 기판을 통해 AlN 분야의 시장 발전을 촉진하고, 이 분야에 진출하고자 하는 기업들에게 적절한 장비와 관련 공정 전문성을 갖춘 기술 파트너로서 지원을 제공하는 것입니다.”

산업적 확장을 통한 유럽의 기술 주권 강화 

공동 연구소에서 생산된 AlN 결정은 프라운호퍼 IISB에서 에피타키스(epi) 가공이 가능한 AlN 기판으로 추가 가공되며, LZE GmbH를 통해 산업 개발 및 규모 확대 공정으로 구체적으로 이관됩니다. “유럽의 반도체 주권을 확보하기 위해서는 새로운 핵심 소재를 개발하는 것뿐만 아니라 이를 산업 응용 분야와 확장 가능한 가치 창출로 신속하게 전환하는 것이 중요합니다. LZE GmbH는 첨단 기술 마켓플레이스를 통해 기업과 연구 기관에 AlN 기판에 대한 전 세계적으로 유일무이하고 개방적인 접근성을 제공합니다. 이를 통해 우리는 대량 생산이 가능한 산업 시장을 위한 유망한 응용 기술들이 더 빠르게 시장에 출시될 수 있도록 돕고 있습니다,”라고 LZE GmbH의 크리스티안 포스터(Christian Forster) 대표이사는 말합니다.

동시에 프라운호퍼 IISB는 4인치 및 향후 6인치 AlN 기술의 개발을 주도하고 있습니다. 따라서 공동 연구소는 기판 크기의 중장기적 확대를 위한 토대를 마련하고 있습니다. 또한 이 파트너십은 유럽 내 초광대역 갭 기술에 대한 전문 지식을 집약하고, 핵심 소재에 대한 의존도를 낮추며, 반도체 분야에서 유럽의 기술 주권을 지속 가능하게 강화한다는 전략적 목표를 추구하고 있습니다.

*사진: 직경 2인치의 질화알루미늄 결정 — 프라운호퍼 IISB와 PVA TePla의 공동 연구소에서 성장 | © Jennifer Reißig / Fraunhofer IISB

프라운호퍼 IISB 소개

프라운호퍼 통합 시스템 및 소자 기술 연구소(IISB)는 광대역 갭 반도체 및 전력 전자 시스템 분야에서 유럽을 선도하는 연구 기관 중 하나입니다. 이 연구소는 전력 전자 분야의 전체 가치 사슬을 아우르며, 그 범위는 결정 및 기판부터 반도체 소자 및 공정 기술, 전력 전자 모듈 및 부품, 그리고 완전한 전자 및 에너지 시스템에 이르기까지 다양합니다. 주요 응용 분야로는 전기 자동차, 항공우주, 지속 가능한 에너지 공급, 민간 보안 등이 있습니다. 이 연구소는 자사의 솔루션을 통해 극한의 작동 조건에서도 에너지 효율과 성능 면에서 지속적으로 새로운 기준을 제시하고 있습니다. 지능형 데이터 기반 기능의 통합은 끊임없이 새로운 응용 시나리오를 열어가고 있습니다. 이러한 방식으로 IISB는 전 세계 고객 및 파트너가 연구 성과를 경쟁력 있는 제품으로 전환할 수 있도록 지원합니다. 약 350명의 직원이 IISB의 각 거점인 에를랑겐(Erlangen) 본사, 할슈타트(Hallstadt) 클린테크 혁신 공원(Cleantech Innovation Park) 내 E|Road 센터, 라이프치히(Leipzig)의 바이오시티 캠퍼스(BioCity Campus), 그리고 프라이베르크(Freiberg)의 프라운호퍼 고성능 소재 기술 센터(THM)에서 근무하고 있습니다.

PVA TePla 소개

PVA TePla는 소재 및 측정 기술 분야의 선도적인 첨단 기술 기업입니다. 1991년에 설립된 이 시스템 공급업체는 고정밀 소재 생산, 정제 및 가공(Material Solutions)을 위한 맞춤형 솔루션은 물론, 음향, 광학 및 습식 화학 공정을 이용한 소재 및 부품 검사 시스템(Metrology)을 개발 및 생산합니다.

PVA TePla는 ‘테크놀로지 허브(Technology Hub)’를 통해 미래 소재의 시장 지향적 연구 및 개발을 위한 혁신 센터를 운영하고 있습니다. 또한, 이 회사는 자체 연구 개발 역량을 바탕으로 고객의 매우 구체적인 개별 요구 사항도 충족시키고 있습니다. PVA TePla 그룹의 솔루션은 제품 및 기술의 가치 사슬에서 매우 초기 단계부터 적용되며, 디지털화, 탈탄소화, 모빌리티라는 메가트렌드에서 제기되는 글로벌 과제를 해결합니다. 

PVA TePla는 유럽, 아시아, 북미에 거점을 두고 국제적으로 사업을 전개하고 있습니다. 본사는 헤센주 베텐베르크에 위치해 있으며, 전 세계적으로 약 1,000명의 직원을 고용하고 있습니다. 이 회사는 TecDAX 및 S-DAX에 상장되어 있으며, PVA TePla AG 주식은 XETRA, Tradegate 및 독일 지역 증권거래소에서 거래되고 있습니다(ISIN DE0007461006, WKN 746100).

LZE GmbH 소개

LZE GmbH는 과학계와 시장 사이의 가교 역할을 수행합니다. 다양한 분야의 강력한 연구 파트너들과 협력하여, 수많은 상용화 프로젝트를 통해 최신 과학적 성과를 산업적으로 적용 가능한 솔루션으로 전환하는 데 기여하는 효과적이고 효율적인 도구를 개발해 왔습니다. 이러한 방식으로, 우리는 발명품을 시장 출시가 가능한 혁신으로 탈바꿈시킵니다.

최첨단 기술의 마켓플레이스로서, 당사는 기업들에게 새로운 개발 성과와 제품에 대한 접근 기회를 제공할 뿐만 아니라, 시장 출시를 위한 포괄적인 서비스도 제공합니다. 또한, 연구 기관에서 직접 나온 최첨단 기술의 상용화도 담당하고 있습니다.