탄화규소(SiC) 기판 시장은 지난 몇 년 동안 빠르게 변했다.
전기자동차와 고전압 전력반도체 시장의 성장 기대에 따라 생산능력이 크게 확대되었고, 특히 6인치 SiC 기판에서는 공급업체 증가와 생산능력 확대로 가격 경쟁이 심화됐다.
하지만 8인치 SiC 시장에서는 상황이 조금 다르다.
2026년 SiC 산업의 핵심 경쟁 기준은 단순히 “8인치 웨이퍼를 만들 수 있는가”에서 “8인치 웨이퍼를 얼마나 안정적인 품질로 반복 생산할 수 있는가”로 이동하고 있다.
시장조사업체 TrendForce는 2026년 8인치 SiC 양산 능력이 주요 공급망 진입 여부를 결정하는 핵심 경쟁 요소가 되고 있다고 분석했다. 동시에 상류 소재 가격에는 지속적인 압력이 존재하고 있어 단순한 가격 경쟁만으로는 장기적인 경쟁력을 확보하기 어려운 환경이 형성되고 있다.
최근에는 이러한 변화가 더욱 명확하게 나타나고 있다.
2026년 9월 27일 Wolfspeed는 새로운 200mm N형 SiC 기판의 상용 공급을 발표하면서 결함 밀도, 미세관 결함, 웨이퍼 형상 안정성, 외연 공정 성능 및 배치 간 일관성을 주요 경쟁 요소로 강조했다. 이는 8인치 시장의 경쟁축이 단순 가격에서 실제 소자 수율을 결정하는 소재 품질로 확대되고 있음을 보여주는 대표적인 사례다.
6인치 SiC 시장에서 발생한 가격 경쟁
SiC 산업은 한동안 공급 부족 시장이었다.
고품질 단결정 성장 자체가 어려웠고 사용할 수 있는 기판 공급업체도 제한적이었다.
하지만 시장 성장 전망에 따라 중국을 포함한 여러 지역에서 SiC 단결정 성장, 기판 가공 및 외연 생산능력에 대한 대규모 투자가 이루어졌다.
그 결과 6인치 SiC 기판 시장에서는 공급 확대와 함께 가격 경쟁이 빠르게 심화됐다.
2026년에는 이러한 경험 때문에 일부 8인치 SiC 공급업체들이 무조건적인 저가 경쟁보다 가격 규율과 고객 선별을 강화하려는 움직임도 나타나고 있다. 9월 DIGITIMES는 중국의 주요 SiC 기판 업체들이 6인치 시장에서 발생했던 가격 경쟁을 8인치 시장에서 반복하지 않기 위해 보다 신중한 가격 전략을 취하고 있다고 보도했다.
8인치 시장에서 동일한 가격 경쟁이 반복될 경우 초기 단계에서 필요한 연구개발 투자, 수율 개선 및 품질 관리 비용을 회수하기 어려울 수 있기 때문이다.
따라서 8인치 시장에서는 단순한 웨이퍼 판매가격보다 실제 사용할 수 있는 면적과 소자 수율이 더욱 중요한 평가 기준이 되고 있다.
8인치라고 해서 모두 같은 SiC 기판은 아니다
구매자가 8인치 SiC 기판을 비교할 때 흔히 먼저 확인하는 항목은 다음과 같다.
- 직경
- 두께
- 결정형
- 도전형
- 저항률
- 오프각
- 표면 거칠기
하지만 실제 반도체 제조에서는 이러한 기본 사양만으로 기판 품질을 판단하기 어렵다.
특히 200mm로 직경이 커지면 결정 성장부터 절단, 연삭, 연마, 세정까지 각 공정에서 발생하는 작은 차이가 전체 웨이퍼 품질에 더 큰 영향을 미칠 수 있다.
따라서 8인치 기판에서는 다음 항목을 함께 평가해야 한다.
- 결정 결함 밀도
- TTV
- Bow
- Warp
- 표면 거칠기
- 연마 결함
- 가장자리 품질
- 입자 오염
- 배치 간 균일도
- 외연 성장 후 품질
결국 가격이 낮은 웨이퍼가 반드시 제조비용이 낮은 웨이퍼는 아니다.
결함 밀도가 중요한 이유
SiC는 결정 성장 과정에서 다양한 형태의 결정 결함이 발생할 수 있다.
대표적인 결함에는 다음과 같은 것이 있다.
미세관 결함
미세관은 SiC 단결정에서 오랫동안 중요한 결함으로 관리되어 왔다.
미세관이 활성 소자 영역에 존재하면 해당 영역을 사용할 수 없게 될 수 있기 때문에 대형 전력소자를 제조할수록 결함 관리의 중요성이 높아진다.
최근 고품질 SiC 기판에서는 미세관 밀도가 매우 낮아지고 있지만, 200mm 전체 면적에서 동일한 수준의 품질을 확보하는 것이 중요하다.
Wolfspeed가 2026년 9월 공개한 200mm 고급 기판의 경우 X선 형상 분석을 통해 미세관 밀도를 0.01개/cm² 미만으로 관리하고 있으며, 회사는 이를 웨이퍼당 3개 미만 수준이라고 설명했다. 동시에 낮은 관통 나사 전위 밀도와 안정적인 웨이퍼 형상을 강조했다.
기저면 전위
기저면 전위는 SiC 전력소자에서 특히 중요하게 관리되는 결함 가운데 하나다.
외연 성장과 소자 구조에 따라 기저면 전위가 적층 결함과 관련된 신뢰성 문제로 이어질 가능성이 있기 때문이다.
따라서 자동차와 고전압 전력반도체용 기판을 평가할 경우 단순한 미세관 수치뿐 아니라 전체 결정 결함 지도를 확인하는 것이 좋다.
관통 나사 전위와 관통 칼날 전위
이러한 전위 결함 역시 외연층과 소자 특성에 영향을 줄 수 있다.
특히 웨이퍼 직경이 커질수록 단순 평균값보다 웨이퍼 중심부와 가장자리의 결함 분포가 중요해진다.
TTV는 단순한 두께 공차가 아니다
8인치 SiC 기판을 구매할 때 자주 혼동되는 항목이 두께 공차와 TTV다.
예를 들어 사양서에 다음과 같이 표시될 수 있다.
두께: 500 ± 25μm
그러나 이것이 TTV가 25μm라는 의미는 아니다.
TTV는 한 장의 웨이퍼에서 가장 두꺼운 위치와 가장 얇은 위치 사이의 차이를 의미한다.
따라서 평균 두께가 허용 범위 안에 있더라도 웨이퍼 내부 두께 분포가 불균일할 수 있다.
TTV가 지나치게 크면 다음 공정에 영향을 줄 수 있다.
- 웨이퍼 흡착
- 외연 성장
- 노광
- 이온 주입
- 박막 증착
- 웨이퍼 박막화
- 후면 가공
- 칩 두께 균일성
특히 자동화된 200mm 반도체 장비에서는 웨이퍼 형상과 두께 균일도가 장비 안정성에도 영향을 줄 수 있다.
따라서 구매 사양서에는 단순한 두께 범위뿐 아니라 최대 TTV 값을 별도로 지정하는 것이 좋다.
Bow와 Warp는 별도로 확인해야 한다
Bow와 Warp는 모두 웨이퍼의 변형을 설명하지만 동일한 항목이 아니다.
Bow
Bow는 웨이퍼의 기준면을 기준으로 중앙부가 얼마나 휘어 있는지를 평가하는 지표다.
전체적인 웨이퍼 곡률을 이해하는 데 도움이 된다.
Warp
Warp는 웨이퍼 전체 표면의 보다 복잡한 3차원 변형을 나타낸다.
따라서 Bow가 양호하더라도 Warp가 사양을 벗어날 수 있다.
8인치 SiC에서는 다음과 같은 요인이 Bow와 Warp에 영향을 줄 수 있다.
- 단결정 성장 중 잔류 응력
- 잉곳 절단
- 연삭
- 양면 연마
- 화학기계적 연마
- 열처리
- 외연 성장
- 웨이퍼 박막화
200mm SiC 제조에서는 단순히 평균적인 평탄도를 확보하는 것뿐 아니라 웨이퍼마다 반복 가능한 형상을 유지하는 것이 중요하다.
표면 품질이 외연 수율을 결정한다
SiC 기판의 최종 표면은 이후 외연 성장의 시작점이다.
따라서 표면 거칠기가 낮더라도 연마 과정에서 잔류 손상이나 미세 결함이 존재하면 외연층 품질에 영향을 줄 수 있다.
검사 시에는 다음과 같은 표면 결함을 확인할 필요가 있다.
- 스크래치
- 피트
- 연마 자국
- 입자
- 표면 오염
- 가장자리 칩
- 국부적인 표면 결함
일반적으로 Si면에는 고품질 화학기계적 연마가 요구된다.
하지만 중요한 것은 단순히 낮은 Ra 값을 얻는 것이 아니다.
웨이퍼 전체 면적에서 균일한 표면 상태를 확보하고, 웨이퍼 간 차이를 줄이는 것이 더욱 중요하다.
웨이퍼 형상 안정성이 점점 중요한 사양이 되는 이유
200mm SiC 기판에서는 “웨이퍼 형상 안정성”이라는 개념이 점점 중요해지고 있다.
반도체 제조업체 입장에서 중요한 것은 한두 장의 우수한 샘플이 아니다.
100장, 500장, 1,000장의 웨이퍼를 사용했을 때에도 비슷한 품질 분포가 유지되어야 한다.
예를 들어 한 공급업체가 다음과 같은 사양을 제시한다고 가정해 보자.
TTV ≤ 10μm
Bow ≤ 30μm
Warp ≤ 50μm
사양 자체만 보면 문제가 없어 보인다.
하지만 실제 생산 데이터가 다음과 같이 다를 수 있다.
A 공급업체는 대부분의 웨이퍼가 TTV 4~6μm에 집중되어 있을 수 있다.
반면 B 공급업체는 TTV가 3μm에서 10μm까지 넓게 분포할 수 있다.
두 업체 모두 규격을 만족하지만 실제 대량생산 안정성은 다를 수 있다.
따라서 8인치 SiC 공급업체를 평가할 경우 최대값만 확인하기보다 실제 측정 분포와 배치 간 데이터를 확인하는 것이 좋다.
배치 간 일관성이 새로운 경쟁력이 된다
반도체 제조업체는 기판 공급업체를 승인하기 위해 상당한 시간과 비용을 사용한다.
기판 소재가 바뀌면 외연 성장 조건, 소자 특성, 수율 및 신뢰성을 다시 검증해야 할 수도 있기 때문이다.
따라서 고객 입장에서는 다음 조건을 충족하는 공급업체가 유리하다.
- 동일한 결정 성장 조건 유지
- 일정한 저항률
- 안정적인 오프각
- 반복 가능한 TTV
- 안정적인 Bow와 Warp
- 균일한 표면 거칠기
- 일정한 결함 분포
- 웨이퍼별 추적성
- 배치별 품질성적서 제공
최근 200mm 제품에서 제조업체들이 단순 직경이나 가격이 아니라 “배치 간 일관성”을 적극적으로 강조하는 것도 이러한 이유 때문이다. Wolfspeed 역시 최신 200mm 제품 발표에서 웨이퍼 형상과 배치 간 일관성을 주요 특징으로 제시했다.
8인치 전환의 진짜 목적은 웨이퍼 가격 인하가 아니다
6인치에서 8인치로 전환하는 이유를 단순히 웨이퍼 가격을 낮추기 위한 것으로 이해하면 정확하지 않다.
200mm 웨이퍼의 면적은 150mm보다 약 78% 크다.
따라서 동일한 조건이라면 한 장의 웨이퍼에서 더 많은 칩을 생산할 수 있다.
하지만 이는 이론적인 계산이다.
만약 8인치 기판에서 결함이 많거나 평탄도가 불안정해 소자 수율이 떨어진다면 대구경화의 경제적 효과는 크게 감소한다.
따라서 중요한 지표는 다음과 같은 단순 계산이 아니다.
웨이퍼 한 장의 가격
보다 중요한 것은
사용 가능한 면적당 비용
또는
양품 칩 한 개당 제조비용
이다.
결국 8인치 SiC 경쟁의 핵심은 큰 웨이퍼 자체가 아니라 높은 수율을 유지하면서 큰 웨이퍼를 생산하는 기술이다.
자동차용 SiC에서는 품질 기준이 더욱 까다롭다
자동차 인버터는 높은 전압과 전류 조건에서 장기간 작동해야 한다.
따라서 자동차용 SiC MOSFET 제조업체는 단순한 초기 전기적 성능뿐 아니라 장기 신뢰성을 중요하게 평가한다.
기판 결함과 외연 결함이 증가하면 최종 소자 수율뿐 아니라 신뢰성 평가에도 영향을 줄 수 있다.
이 때문에 자동차 공급망에서는 다음과 같은 요소가 중요하다.
- 소재 추적성
- 공정 변경 관리
- 배치 간 균일성
- 결함 지도
- 품질성적서
- 장기 공급 능력
- 품질관리 체계
TrendForce도 2026년 8인치 SiC 양산 능력이 주요 자동차 공급망 진입을 위한 중요한 경쟁 요소가 되고 있다고 분석했다.
공급망도 재편되고 있다
SiC 산업은 단순히 기판 제조업체 간 경쟁만 벌어지는 시장이 아니다.
전체 공급망은 다음 단계가 서로 연결되어 있다.
SiC 원료
→ 단결정 성장
→ 잉곳 가공
→ 절단
→ 연삭
→ 연마
→ 기판 검사
→ 외연 성장
→ 소자 제조
→ 모듈
8인치에서는 각각의 공정 난도가 높아지기 때문에 공급망 통합 능력도 중요해진다.
일부 대형 반도체 기업들이 SiC 기판부터 외연, 소자, 모듈까지 수직계열화를 추진하는 것도 소재 공급 안정성과 품질을 직접 관리하기 위해서다.
STMicroelectronics는 이탈리아 카타니아에서 SiC 기판 개발, 외연 성장, 200mm 전공정 및 후공정을 연결하는 통합 SiC 생산 체계를 추진하고 있으며, 200mm 생산을 통해 수율과 제조 효율 향상을 목표로 하고 있다.
이러한 흐름은 앞으로 SiC 공급업체가 단순히 웨이퍼를 판매하는 것만으로는 충분하지 않을 수 있음을 의미한다.
8인치 SiC 공급업체를 평가할 때 확인할 항목
구매자 또는 연구개발 담당자가 8인치 SiC 기판 공급업체를 선정한다면 다음 사양을 확인하는 것이 좋다.
기본 사양
- 직경
- 두께
- 결정형
- 결정 방향
- 오프각
- 도전형
- 저항률
결정 품질
- 미세관 밀도
- 기저면 전위
- 관통 나사 전위
- 관통 칼날 전위
- 적층 결함
- 결함 지도
웨이퍼 형상
- TTV
- Bow
- Warp
- 두께 분포
- 가장자리 형상
표면 품질
- 표면 거칠기
- 연마 방식
- 스크래치
- 피트
- 입자
- 가장자리 칩
품질관리
- 웨이퍼 번호
- 배치 번호
- 검사 방법
- 실제 측정 데이터
- 품질성적서
- 배치 간 일관성
- 추적성
공급 능력
- 월간 생산능력
- 샘플 공급 가능 여부
- 양산 공급 가능 여부
- 납기
- 사양 변경 관리
- 장기 공급 계획
가장 낮은 가격이 가장 낮은 비용은 아니다
8인치 SiC 기판 시장에서는 앞으로도 가격 경쟁이 사라지지는 않을 것이다.
오히려 생산능력이 확대되고 수율이 개선되면서 장기적으로 기판 제조비용은 계속 낮아질 가능성이 있다.
하지만 200mm 생산이 본격화될수록 구매자가 평가해야 하는 기준은 더욱 복잡해질 것이다.
예를 들어 저가 기판을 구매했지만 다음과 같은 문제가 반복된다면 실제 제조비용은 오히려 증가할 수 있다.
- 높은 결함률
- 불안정한 TTV
- 과도한 Warp
- 표면 손상
- 외연 결함 증가
- 웨이퍼 파손
- 배치 간 품질 편차
- 낮은 소자 수율
반대로 기판 가격이 조금 높더라도 안정적인 결함 수준과 웨이퍼 형상, 표면 품질 및 배치 간 일관성을 확보할 수 있다면 최종 양품 소자 기준의 제조비용은 더 낮아질 수 있다.
따라서 앞으로 8인치 SiC 시장에서는 단순한 가격표보다 품질과 수율을 포함한 총 제조비용이 더욱 중요한 판단 기준이 될 것이다.
2026년 이후 8인치 SiC 경쟁의 핵심
2026년 SiC 시장에서는 가격 압력과 품질 경쟁이 동시에 진행되고 있다.
따라서 시장 전체가 완전히 가격 경쟁에서 품질 경쟁으로 바뀌었다고 단순화하기보다는, 가격 경쟁만으로는 8인치 시장에서 지속적인 경쟁력을 확보하기 어려워지고 있다고 보는 것이 더 정확하다.
8인치 SiC의 경쟁력은 앞으로 다음 요소에 의해 결정될 가능성이 높다.
결함 밀도
+
TTV
+
Bow
+
Warp
+
표면 품질
+
외연 호환성
+
배치 간 일관성
+
공급 안정성
특히 자동차, 에너지저장장치, 산업용 고전압 전력변환기, 충전 인프라 및 데이터센터 전원 시스템처럼 높은 신뢰성이 필요한 시장에서는 이러한 품질 기준이 더욱 중요해질 것이다.
결국 8인치 SiC 시장의 다음 경쟁은 “누가 가장 싸게 공급하는가”만의 경쟁이 아니다.
누가 합리적인 가격으로 가장 안정적인 품질과 높은 소자 수율을 지속적으로 제공할 수 있는가가 더욱 중요한 경쟁 기준이 되고 있다.