StarkSemi, 8인치 Si-GaN MicroLED 양산 확대 단색에서 수직 적층 컬러 제품까지

중국 StarkSemi가 8인치 Si-GaN 기반 MicroLED 양산 체계를 구축하고, 단색 마이크로디스플레이에서 수직 적층 컬러 제품으로 기술 범위를 넓히고 있다. CIOE 2026에서는 웨이퍼·본딩·적층 공정을 연결한 제조 플랫폼 전략을 공개했다.

작성: 김남덕 박사·시니어 애널리스트   에디터: 이충훈 박사·대표·수석 애널리스트

중국 StarkSemi(星钥半导体)가 8인치 실리콘 기반 GaN(GaN-on-Si)을 중심으로 MicroLED 양산 플랫폼을 구축하고 AR 마이크로디스플레이와 AI 데이터센터용 광인터커넥트로 사업 영역을 확대하고 있다. 2026년 9월 9일 열린 CIOE 2026에서는 단색 MicroLED 제품뿐 아니라 8인치 GaN 외연 웨이퍼, Chip on Wafer(CoW) 가공 웨이퍼, Hybrid Bonding 샘플, 수직 적층 단일 칩 전색화를 위한 공정 웨이퍼까지 공개했다. 최종 디스플레이 제품보다 외연에서 소자, 본딩, 이종 집적으로 이어지는 전체 제조 체계를 강조한 것이 특징이다.

8인치 전 공정 구축, 단색 MicroLED는 양산 단계

StarkSemi는 2025년 9월 8인치 Si-GaN 기반 MicroLED 전 공정 파일럿 라인을 구축했다. 회사 발표 기준 계획 생산능력은 연간 약 1만2,000장의 웨이퍼다. GaN 외연 성장부터 칩 제조와 웨이퍼 본딩까지 자체 공정으로 연결하는 IDM 구조이며, 현재 회사는 8인치 InGaN과 AlInGaP 파일럿 양산 라인을 운영하고 8·12인치 양산 라인 구축도 추진하고 있다.

CIOE 2026 현장에서는 이러한 전략을 실제 공정 웨이퍼 형태로 보여줬다. 전시장에는 대구경 Si-GaN 외연 웨이퍼, CoW 가공 웨이퍼, Hybrid Bonding 샘플, 그리고 R/G/B 발광층과 CMOS를 수직으로 집적하기 위한 중간 공정 웨이퍼가 전시됐다. 회사 관계자 역시 대구경 Si-GaN 외연에서 CoW, 고정밀 Hybrid Bonding, 수직 적층 단일 칩 전색화까지 이어지는 공정 체계를 이번 전시의 핵심으로 설명했다. 제품 측면에서는 단색 MicroLED 칩이 이미 양산 단계에 진입한 것으로 회사가 밝히고 있다. 반면 2색과 3색 전색 통합 제품은 아직 양산 단계가 아니다. 2색 및 3색 통합 샘플은 고객사에 공급돼 제품 도입과 검증이 진행되고 있다.

표준 녹색을 넘어 다파장 맞춤형 MicroLED

CIOE 2026에서는 MicroLED의 파장을 고객의 광학계에 맞춰 조정하려는 전략도 확인됐다. StarkSemi는 490 nm와 580 nm를 비롯한 다파장 단색 MicroLED 마이크로디스플레이를 전시했다. 일반적인 녹색 MicroLED만을 공급하는 대신 자체 Si-GaN 에피 공정에서 발광 파장을 변경하고, 서로 다른 웨이브가이드나 광학 시스템의 요구에 대응한다는 전략이다.

회사 공식 단색 MicroLED 제품은 0.1, 0.12, 0.13인치 크기에 500×380부터 최대 800×600 해상도, 2.5~4 μm pixel pitch를 지원 대응한다. CIOE 현장 사진에서도 530 nm 단색 제품과 다양한 파장 선택 가능성이 소개됐다. 본 업체의 다파장 전략은 AR용 MicroLED에서 의미가 있다. 웨이브가이드는 파장에 따라 회절 효율과 광손실 특성이 달라질 수 있기 때문에, 광학계와 발광 파장을 함께 최적화할 수 있어 시스템 설계의 자유도가 높아질 수 있다.

2색 적층을 거쳐 R/G/B+CMOS 수직 적층으로

풀컬러화 방향에 있어서 보다 장기적인 방향은 Hybrid Bonding을 이용한 수직 적층이다. CIOE에서는 녹색과 적색 발광층을 수직으로 집적한 2색 적층 샘플이 공개됐다. 회사 설명에 따르면 두 발광층은 각각 독립적으로 구동할 수 있으며, 이를 이용해 출력 색을 변경할 수 있다. 이 2색 구조는 단색과 완전한 RGB 전색 사이의 중간 제품인 동시에, 향후 R/G/B+CMOS 수직 적층에 필요한 본딩과 후공정 수율을 검증하는 역할을 한다. 몇 년내 최종적으로는 R/G/B 발광층과 CMOS를 수직으로 쌓는 단일 칩 전색 구조를 목표로 하고 있다.

MicroLED 경쟁축을 ‘소자’에서 ‘웨이퍼 제조 플랫폼’으로 확대

CIOE 2026에서 확인된 StarkSemi의 핵심은 특정 MicroLED 제품 한 종의 성능보다는 8인치 웨이퍼를 기반으로 외연–소자–Hybrid Bonding–수직 적층을 하나의 제조 체계 안에서 연결하려는 전략에 있다. AR용 MicroLED는 pixel pitch가 수 μm 수준으로 줄어들수록 개별 LED의 최고 휘도만으로 경쟁력이 결정되지 않는다. 웨이퍼 전체의 파장과 휘도 균일도, 미세 화소의 효율, 결함 밀도, CMOS 정렬 및 본딩 수율, RGB 적층 이후의 누적 수율이 실제 양산성을 좌우한다. 본 업체는 이를 기존 소형 LED 공정보다 8인치 반도체 웨이퍼 공정과 이종 집적 방식으로 해결하려 하고 있다.

특히 이번 CIOE에서 단색 디스플레이뿐 아니라 외연 웨이퍼, CoW, Hybrid Bonding 샘플과 RGB 적층 공정 웨이퍼를 동시에 전시했다는 점은 회사의 방향성을 잘 보여준다. 단색 MicroLED는 이미 양산 단계에 들어갔지만, 향후 경쟁력을 판단할 핵심 및 주목해야 할 지표로는 2색 및 RGB 수직 적층의 고객 검증과 수율, 그리고 이를 대면적 8인치 공정에서 안정적으로 반복 생산할 수 있는지 여부이다.

자료: StarkSemi 공식 자료·CIOE 2026 현장 취재