반도체 재료 시장

시장 정의

시장에는 장치 제조 및 포장에 사용되는 필수 재료가 다양하게 포함됩니다. 이 시장에는 실리콘 웨이퍼, 증착, 에칭, 도핑과 같은 공정을 위한 전자 가스, 포토리소그래피의 정밀한 패턴 전사를 위한 포토마스크가 포함됩니다.

이 보고서는 새로운 동향에 대한 심층 분석과 업계의 궤적을 형성하는 진화하는 규제 프레임워크와 함께 시장에 영향을 미치는 주요 요소를 강조합니다.

반도체 재료 시장개요

세계 반도체 소재 시장 규모는 2023년 701억 1천만 달러로 2024년 736억 6천만 달러에서 2031년 1,065억 6천만 달러로 성장해 예측 기간 동안 CAGR 5.42%를 기록할 것으로 예상됩니다.

시장 성장은 지속적인 기술 발전과 다양한 첨단 산업의 수요 증가로 인해 가속화됩니다. 확산인공지능(AI), 5G 연결성 및 고성능 컴퓨팅(HPC)으로 인해 고급 반도체 칩에 대한 필요성이 높아지고 있으며, 이로 인해 고순도 실리콘 웨이퍼, 포토리소그래피 재료 및 특수 전자 가스의 소비가 급증하고 있습니다.

반도체 재료 산업에 종사하는 주요 회사로는 Tekscend Photomask, SOITEC, Siltronic, Mitsui Chemicals India Pvt. Ltd., SK Inc., SHINKO ELECTRIC INDUSTRIES CO., LTD., Unimicron, GlobalWafers, Nitto Denko Corporation, Heraeus Electronics, Photronics, Inc., SUMCO CORPORATION, Fujimi Incorporated, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 기타.

더욱이, 3D IC, 칩렛, 이기종 통합을 포함한 고급 패키징 기술로의 전 세계적 전환은 반도체 설계와 제조를 재편하고 있습니다. 이러한 방법은 기존 리소그래피 스케일링에만 의존하지 않고 성능을 향상하고 소형화하는 데 중요합니다.

• 2025년 3월, 반도체 산업 협회(SIA)는 첨단 반도체 제조에 대한 미국 투자를 1,650억 달러로 늘리겠다는 TSMC의 발표를 인정했습니다. 확장에는 3개의 새로운 팹, 2개의 첨단 패키징 시설, 국내 칩 생산을 강화하고 AI와 같은 새로운 기술을 지원하기 위한 R&D 센터가 포함됩니다.

주요 내용:

1. 2023년 반도체 소재산업 규모는 701억1000만 달러로 집계됐다.
2. 시장은 2024년부터 2031년까지 CAGR 5.42%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 아시아 태평양 지역은 2023년 60.12%의 점유율을 차지했으며 그 가치는 421억 5천만 달러에 달했습니다.
4. 실리콘 웨이퍼 부문은 2023년에 231억 4천만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 리드프레임 부문은 2031년까지 287억 5천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 웨이퍼 제조 재료 부문은 2031년까지 670억 6천만 달러의 가치를 창출할 것으로 추산됩니다.
7. 소비자 가전 부문은 2031년까지 494억 6천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
8. 유럽은 예측 기간 동안 CAGR 5.41%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

AI, 5G, 고성능 컴퓨팅에 대한 수요 증가

시장은 AI, 5G, 고성능 컴퓨팅(HPC) 애플리케이션에 대한 수요 증가로 인해 상당한 성장을 보이고 있습니다. AI 기반 데이터 처리 도입,클라우드 컴퓨팅, 엣지 디바이스는 첨단 반도체 칩의 필요성을 부각시켜 고순도 실리콘 웨이퍼, 전자 가스 및 포토리소그래피 재료의 사용을 촉진하고 있습니다.

또한, 5G 네트워크의 글로벌 확장으로 인해 무선 주파수(RF) 반도체 및 전력 전자 제품의 생산이 가속화되고 있으며 특수 반도체 소재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. AI와 5G 기술이 발전함에 따라 차세대 반도체 소재에 대한 수요가 증가하고 기술 발전을 지원하는 핵심 역할이 강화될 것으로 예상됩니다.

• Ericsson Mobility Report에 따르면 2024년 11월 5G 가입은 계속해서 증가했으며, 연말까지 전체 모바일 가입의 4분의 1이 5G를 지원하게 될 것으로 예상됩니다. 보고서는 또한 2027년까지 5G가 지배적인 모바일 액세스 기술로서 4G를 능가할 것이라고 예측했습니다.

시장 도전

공급망 중단 및 원자재 부족

반도체 재료 시장의 확장은 주로 지정학적 긴장, 무역 제한, 수요 변동으로 인한 공급망 차질과 원자재 부족으로 인해 방해를 받고 있습니다. 고순도 실리콘 웨이퍼, 전자가스, 희토류 금속과 같은 중요 소재는 일부 지역에 고도로 집중되어 있어 업계는 공급 제약과 가격 변동에 취약합니다.

이러한 중단으로 인해 생산이 지연되고 비용이 증가하여 전 세계 반도체 제조업체에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 과제를 완화하기 위해 업계 관계자들은 지역 공급망, 전략적 비축 및 대체 재료 소싱에 대한 상당한 투자를 통해 반도체 재료 생산의 현지화에 우선순위를 두고 있습니다.

시장 동향

고급 패키징 기술로의 전환

시장은 3D IC, 칩렛, 이종 통합과 같은 고급 패키징 기술로의 대대적인 전환을 목격하고 있습니다. 이러한 혁신은 전통적인 리소그래피 스케일링에만 의존하지 않고도 더 높은 트랜지스터 밀도, 향상된 전력 효율성 및 향상된 컴퓨팅 성능을 가능하게 함으로써 업계를 재편하고 있습니다.

3D IC에는 안정적인 상호 연결과 열 ​​방출을 보장하기 위해 특수한 본딩 와이어, 캡슐화 수지 및 기판이 필요합니다. 한편, 칩렛 기반 아키텍처는 고밀도 인터포저와 고급 언더필 재료에 대한 필요성이 증가하고 있음을 강조하고 있습니다.

이러한 변화로 인해 재료 공급업체는 차세대 반도체를 지원하는 데 중요한 저저항 상호 연결, 향상된 열 인터페이스 재료 및 신뢰성 높은 다이 부착 솔루션을 개발하게 되었습니다.

• 2023년 7월, Applied Materials, Inc.는 하이브리드 본딩 및 TSV(실리콘 관통 비아)를 통해 칩렛을 정교한 2.5D 및 3D 패키지에 통합할 수 있도록 설계된 고급 재료, 기술 및 시스템을 공개했습니다. 이러한 혁신을 통해 Applied의 HI(이기종 통합) 역량이 향상되어 반도체 제조업체는 서로 다른 기능, 기술 노드 및 크기의 칩렛을 하나의 응집력 있는 제품으로 원활하게 결합할 수 있습니다.

반도체 재료 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화

• 재료 유형별(실리콘 웨이퍼, 전자 가스, 포토마스크, 포토레지스트 및 인접 화학물질, CMP(화학적 기계적 평탄화) 재료, SOI(절연체 상의 실리콘) 웨이퍼 및 기타 특수 재료): 실리콘 웨이퍼 부문은 소비자 가전 및 자동차 애플리케이션에서 고급 반도체 노드에 대한 수요 증가로 인해 2023년에 231억 4천만 달러를 벌어들였습니다.
• 패키징 유형별(리드프레임, 기판, 본딩 와이어 및 캡슐화 수지): 리드프레임 부문은 2023년에 29.15%의 점유율을 차지했는데, 이는 주로 고전력 및 비용 효율적인 반도체 패키징 솔루션에 널리 사용된 데 기인합니다.
• 애플리케이션별(웨이퍼 제조 재료 및 패키징 재료): 웨이퍼 제조 재료 부문은 반도체 제조에서 고급 리소그래피 및 스케일링 기술 채택이 증가함에 따라 2031년까지 670억 6천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
• 최종 사용 산업별(소비자 전자제품, 자동차, 산업 자동화 및 통신): 소비자 전자 제품 부문은 고성능 컴퓨팅, 스마트폰 및 스마트 장치에 대한 수요 증가에 힘입어 2031년까지 494억 6천만 달러의 수익을 창출할 것으로 예상됩니다.

반도체 재료 시장지역분석

지역을 기준으로 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 라틴 아메리카로 분류되었습니다.

2023년 아시아 태평양 반도체 소재 시장 점유율은 약 60.12%로 421억 5천만 달러 규모를 기록했다. 이러한 지배력은 특히 중국, 대만, 한국 및 일본에 선도적인 반도체 제조 허브가 존재함으로써 뒷받침됩니다.

국내 반도체 생산을 지원하는 정부 인센티브와 함께 파운드리 및 통합 장치 제조업체(IDM)의 급속한 확장이 이러한 성장을 더욱 촉진하고 있습니다. 또한 가전제품, 전기 자동차(EV) 및 산업 자동화에 대한 수요가 증가함에 따라 고급 반도체 소재에 대한 필요성이 더욱 커지고 있습니다.

주요 반도체 제조 시설의 존재와 실리콘 웨이퍼, 포토마스크, 전자 가스 등의 재료 공급망이 잘 구축되어 있어 이 지역의 선두 위치가 강화되고 있습니다.

• 2025년 4월 인도 정부는 국가의 반도체 및 디스플레이 제조 생태계를 강화하기 위해 Semicon India 프로그램을 승인했습니다. 이 계획은 실리콘 CMOS 기반 반도체 및 디스플레이 제조 장치를 구축하는 데 프로젝트 비용의 50%를 충당하는 재정 지원을 제공합니다. 또한 화합물 반도체, 실리콘 포토닉스, 센서, 개별 반도체 팹 및 반도체 ATMP/OSAT 시설에 대한 자본 지출 50% 지원을 제공합니다.

유럽의 반도체 재료 산업은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 5.41%로 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 급속한 성장은 이 지역의 강력한 연구개발(R&D) 인프라, 첨단 칩 설계 역량, 증가하는 반도체 제조 역량에 의해 뒷받침됩니다.

국내 반도체 생산을 강화하고 공급망 의존성을 줄이기 위한 정부 정책이 이러한 성장에 크게 기여하고 있습니다. AI, 5G 기술, 자동차 전자 장치, 고성능 컴퓨팅(HPC)에 대한 수요 증가로 인해 고품질 반도체 소재에 대한 필요성이 높아지고 있습니다. 또한 지역 시장은 전자 가스, CMP 재료, 포토리소그래피 및 고급 패키징 솔루션에 대한 강력한 전문 지식을 활용하여 이점을 누리고 있습니다.

 규제 프레임워크

• 미국에서는, 환경 보호국(EPA) 및 직업 안전 보건청(OSHA)은 반도체 제조와 관련된 유해 화학 물질의 취급, 사용 및 폐기를 감독하여 반도체 재료 산업을 규제합니다.
• 유럽에서는REACH(화학물질 등록, 평가, 승인 및 제한) 규정은 환경 및 인간 건강 안전을 보장하기 위해 반도체 재료에 화학물질을 사용하는 것을 규제합니다. 유해 물질 제한(RoHS) 지침은 반도체 재료를 포함한 전자 부품에 유해 물질의 사용을 제한하는 반면, 유럽 칩법은 해당 지역 내 반도체 공급망을 강화하는 것을 목표로 합니다.

경쟁 환경

반도체 재료 시장에서 활동하는 기업들은 고급 반도체 노드의 요구 사항을 충족하기 위해 실리콘 웨이퍼, 포토레지스트, CMP 슬러리와 같은 재료의 성능, 순도 및 효율성을 향상시키기 위해 R&D에 막대한 투자를 하고 있습니다.

주요 노력에는 반도체 파운드리 및 통합 장치 제조업체(IDM)와의 전략적 협력이 포함되어 있어 재료 공급업체가 혁신을 차세대 칩 제조 요구 사항에 맞출 수 있도록 지원합니다. 또한 여러 회사는 안정적인 공급망을 보장하고 지정학적 위험을 완화하기 위해 주요 지역의 제조 시설을 확장하고 있습니다.

더욱이 기업들이 제품 포트폴리오를 확대하고 기술 전문성을 강화하기 위해 전문 소재 제조업체를 인수하면서 인수합병이 경쟁 구도를 형성하고 있습니다. 환경 친화적이고 규제를 준수하는 재료를 개발하면 기업은 환경 표준을 충족하고 반도체 제조의 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.

또한, 해외 공급업체에 대한 의존도를 줄이고 반도체 재료 소싱의 탄력성을 보장하기 위해 정부 인센티브를 바탕으로 현지화된 생산 전략을 채택하고 있습니다.

• 2024년 10월, Infineon Technologies AG는 두께가 20마이크로미터인 세계에서 가장 얇은 실리콘 파워 웨이퍼 개발을 발표했습니다. 이러한 혁신을 통해 기판 저항을 절반으로 줄여 전력 손실을 15% 줄일 수 있습니다.

반도체 재료 시장의 주요 회사 목록:

• Tekscend 포토마스크
• 소이텍
• 실트로닉
• 미쓰이 화학 인도 Pvt. 주식회사
• SK 주식회사
• 신코전기공업(주)
• 유니크론
• 글로벌웨이퍼
• 닛또덴코(주)
• 헤레우스 전자
• 포토트로닉스, Inc.
• 섬코(SUMCO)
• 후지미 주식회사
• 도쿄오카공업(주)
• 신에츠화학(주)

최근 개발(프로그램 시작)

• 2024년 9월, Applied Materials India는 ASCENT (Applied Semiconductor Collaboration in Engineering and Technology) 이니셔티브를 도입했습니다. 이 연례 프로그램은 일부 대학의 연구원과 Applied India 엔지니어 간의 협력을 촉진하여 반도체 장비의 혁신과 교육을 발전시키기 위해 고안되었습니다. 이는 업계에서 가장 복잡한 기술 과제를 해결하기 위해 최첨단 기술 개발을 가속화하는 것을 목표로 합니다.