2021년 생산 개시 이후 전 세계적으로 6천만 개 이상의 실리콘 카바이드(SiC) 칩을 공급한 보쉬는 22일(독일 현지시간) 자사의 3세대 SiC 칩이 글로벌 완성차 업체들을 대상으로 샘플 공급된다고 밝혔다.
SiC 칩은 전기차의 에너지 효율과 주행거리를 좌우하는 핵심 부품으로, 기존 실리콘 기반 대비 빠른 스위칭과 낮은 손실 특성을 갖는다. 보쉬는 3세대 SiC 제품을 통해 성능과 경제성을 동시에 끌어올렸다고 강조했다.
보쉬 이사회 멤버이자 모빌리티 사업부문 회장인 마르쿠스 하인 박사(Dr. Markus Heyn)는 “실리콘 카바이드 반도체는 전동화의 핵심 기술로, 에너지 흐름을 제어해 효율을 극대화한다”며 “차세대 SiC 칩을 통해 고객이 더욱 강력하고 효율적인 전기차를 구현할 수 있도록 지원하고 있다”고 밝혔다.
최근 들어 SiC 전력 반도체 시장의 성장세도 뚜렷하다. 시장조사 및 컨설팅 기업 욜 인텔리전스(Yole Intelligence)에 따르면, 글로벌 SiC 전력 반도체 시장은 전동화를 중심으로 2023년 23억 달러에서 2029년 약 92억 달러 규모로 성장할 전망이다.
글로벌 제조 네트워크에 수십억 투자
SiC 반도체는 기존 실리콘 칩보다 훨씬 빠르고 효율적으로 스위칭이 가능하다. 이는 에너지 손실을 줄이고 전자 시스템의 전력 밀도를 높이는 데 기여한다. 보쉬의 3세대 SiC 반도체는 기술적 이점뿐 아니라 경제적 이점도 제공한다.
하인 박사는 “차세대 칩은 기존 대비 20% 높은 성능을 제공하면서도 크기는 훨씬 작다”며 “이러한 소형화는 웨이퍼당 더 많은 칩 생산을 가능하게 해 비용 효율성을 높이는 핵심 요소”라고 설명했다. 이어 “고성능 전자 기술의 대중화에 중요한 역할을 하고 있다”고 덧붙였다.
보쉬는 최근 몇 년간 SiC 칩 개발을 가속화하는 동시에 생산 및 클린룸 설비를 확대해왔다. 예를 들어 유럽의 마이크로전자 및 통신 기술 지원 프로그램인 IPCEI를 통해 약 30억 유로를 반도체 분야에 투자했으며, 독일 로이틀링겐에 위치한 웨이퍼 팹에서는 200mm 웨이퍼 기반으로 3세대 SiC 칩을 생산하고 있다. 또한 2023년 9월 미국 캘리포니아 로즈빌에 위치한 SiC 칩 생산 공장을 인수한 이후, 약 19억 유로를 추가 투자해 설비를 고도화하고 있다. 이 공장은 올해부터 고객 테스트용 샘플을 공급할 예정으로, 향후 독일과 미국 두 거점을 중심으로 공급망 안정성을 강화하게 된다.
하인 박사는 “향후 보쉬는 독일과 미국의 두 생산 거점에서 혁신적인 SiC 칩을 공급하게 될 것”이라며 “이는 빠르게 성장하는 자동차 전동화 시장에서 공급망의 안정성과 회복력을 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.
보쉬는 독자적인 제조 기술을 통해 칩의 소형화와 고성능을 동시에 구현하고 있다. 특히 1994년 개발되어 업계 전반에 “보쉬 공정”으로 알려진 식각 기술을 SiC에 맞게 적용했다. 이 공정은 원래 센서용으로 개발된 기술로, SiC에서 고정밀 수직 구조를 구현할 수 있게 한다. 이러한 구조는 칩의 전력 밀도를 크게 향상시키며, 3세대 SiC 칩의 뛰어난 성능을 가능하게 하는 핵심 요소로 작용한다.
한편, 보쉬는 중장기적으로 SiC 전력 반도체 생산 규모를 수억 개 수준까지 확대한다는 방침이다.
AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)
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