절연체 실리콘 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 웨이퍼 유형별(RF SOI, 완전 고갈, 부분적으로 고갈, 전력 SOI, 기타), 웨이퍼 크기(200mm, 300mm)별, 기술별, 제품별, 최종 사용 산업 및 지역 분석, 2024-2031

시장 정의

시장에는 절연체 구조에 층상 실리콘을 활용하여 전자 부품의 성능, 에너지 효율성 및 확장성을 향상시키는 반도체 재료 및 기술이 포함됩니다. SOI 웨이퍼에는 이산화규소에 의해 주 기판과 분리된 얇은 실리콘 층이 있어 원치 않는 정전용량과 전력 손실을 줄입니다.

칩 제조업체, 파운드리 및 OEM은 SOI 기반 솔루션을 활용하여 특히 5G, IoT(사물인터넷), 자율주행차, AI 가속기와 같은 까다로운 애플리케이션에서 고성능, 저전력 집적 회로를 개발합니다.

이러한 기술은 가전제품, 자동차 시스템, 데이터 센터, RF 통신, 산업 자동화 등 다양한 부문에 걸쳐 적용됩니다.

실리콘 온 절연체 시장개요

전 세계 절연체 온 실리콘 시장 규모는 2023년 1억 2억 9,380만 달러로 평가되었으며, 2024년 1,479.1백만 달러에서 2031년까지 5,858.3백만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 21.73%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

SOI(Silicon-on-Insulator) 시장은 스마트폰, 태블릿, 스마트폰 등 고성능, 에너지 효율적인 가전제품에 대한 수요 급증에 따라 성장하고 있습니다.웨어러블는 낮은 전력 소모와 고속 성능으로 인해 SOI 채택을 가속화하고 있습니다.

5G 네트워크와 IoT 생태계가 전 세계적으로 확장됨에 따라 안정적인 고주파 통신을 가능하게 하는 SOI 기반 칩의 필요성이 증가하고 있습니다. 또한, 자동차 분야에서는 전기자동차와 자율주행으로의 전환으로 ADAS와 전력 시스템에 내구성과 효율성을 제공하는 SOI 반도체에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

절연체 산업에 종사하는 주요 기업으로는 Atomera, GlobalWafers, Honeywell International Inc., NXP Semiconductors, Okmetic, Qorvo, Shanghai Simgui Technology, Shin-Etsu Chemical, Silicon Valley Microelectronics, Skyworks Solutions, Soitec, STMicroelectronics, Sumco, Taiwan Semiconductor Manufacturing 및 Tower가 있습니다. 반도체.

온칩 포토닉스 및 통합 광학 기술에 대한 강조가 증가함에 따라 저렴한 고품질 SOI 재료에 대한 수요가 늘어나고 있습니다. 연구원과 소규모 기관이 SOI 기판에 소량으로 접근할 수 있도록 하는 최근 개발로 인해 진입 장벽이 제거되고 포토닉스 분야의 혁신이 촉진되고 있습니다.

• 2024년 4월, UniversityWafer는 새로운 220nm 장치 레이어 SOI(Silicon-on-Insulator) 기판을 출시하여 온칩 포토닉스 연구에 혁명을 일으켰습니다. 이러한 기판을 사용하면 연구원은 단 하나의 웨이퍼 또는 절단된 조각을 구매할 수 있으므로 특히 예산이 제한된 사람들이 포토닉스 응용 분야에서 고품질 SOI 재료에 더 쉽게 접근할 수 있습니다.

주요 내용:

1. 절연체 상의 실리콘 시장 규모는 2023년에 1억 2억 9,380만 달러로 기록되었습니다.
2. 시장은 2024년부터 2031년까지 CAGR 21.73%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 아시아 태평양 지역은 2023년 시장 점유율 33.82%, 가치 평가액은 4억 3,760만 달러를 기록했습니다.
4. RF SOI 부문은 2023년에 3억 5,320만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 200mm 부문은 2031년까지 3억 1억 6,530만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 본딩 SOI 부문은 예측 기간 동안 21.86%의 견고한 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
7. RF FEM 제품 부문은 2031년까지 29.94%의 가장 큰 수익 점유율을 확보할 것으로 예상됩니다.
8. 소비자 가전 부문은 2031년까지 1억 4억 6,120만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
9. 북미 지역은 예측 기간 동안 CAGR 22.29%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

5G 및 IoT 네트워크 확장

• 2024년 7월 Soitec은 UMC와의 파트너십을 확장하여 5G 애플리케이션용으로 개발된 RF-SOI 기술용 최초의 3D IC 솔루션을 출시했습니다. 이를 통해 칩의 수직 적층이 가능해 칩 크기가 45% 이상 줄어들고, RF 구성 요소의 통합이 향상되어 5G 대역폭 요구 사항을 충족하는 동시에 최적의 RF 성능이 유지됩니다.

시장 도전

높은 생산 비용

SOI 웨이퍼를 제조하려면 웨이퍼 접합, 이온 주입, 정밀 에칭과 같은 고급 기술이 필요하므로 공정이 기존 실리콘 웨이퍼보다 훨씬 더 복잡합니다. 이러한 추가 단계로 인해 자본 투자 및 운영 비용이 높아집니다.

결과적으로 SOI 기반 구성 요소의 단위당 전체 비용은 계속 높아져 특히 마진이 부족한 제조업체에서 채택을 방해할 수 있습니다. 이는 가전제품과 기타 대량 생산, 비용에 민감한 시장에서 특히 어려운 일입니다. 생산 비용을 줄이는 것은 SOI 시장 침투 확대를 가로막는 주요 장애물로 남아 있습니다.

시장 동향

SSROI 기술을 통한 RF 프런트 엔드 설계의 발전

절연체 상의 실리콘 시장은 5G 및 새로운 6G 기술의 요구를 충족하기 위해 기판 수준 혁신으로의 전환을 목격하고 있습니다. RF-SOI 기판의 향상된 기능을 통해 RF 프런트엔드 모듈에서 더 나은 전력 처리, 신호 손실 감소, 향상된 주파수 성능이 가능해졌습니다.

저항과 불순물 산란을 줄이기 위해 산소 삽입 및 에피택셜 레이어링과 같은 고급 재료와 도핑 제어 기술을 채택했습니다. 이러한 혁신을 통해 장치 제조업체는 더 높은 효율성과 신호 무결성을 달성하면서 CMOS 스케일링을 발전시킬 수 있습니다.

• 2025년 2월 Atomera Incorporated, Soitec 및 San Jose State University는 협력하여 향상된 RF 장치 성능을 위한 새로운 RF-SOI 기판에 대한 공동 논문을 발표했습니다. 제안된 SSROI(Super-Steep Retrograde Oxygen Insertion) 기판은 산소 삽입 실리콘 층과 도핑되지 않은 에피택셜 실리콘 층을 통합하여 기존 RF-SOI의 붕소 확산 문제를 해결합니다.

절연체 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화

• 웨이퍼 유형별(RF SOI, 완전 공핍(FD SOI), 부분 공핍(PD SOI), 전력 SOI, 기타): RF SOI 부문은 5G 스마트폰 및 IoT 장치의 고성능 RF 프런트엔드 모듈에 대한 수요 증가로 인해 2023년에 3억 5320만 달러를 벌어들였습니다.
• 웨이퍼 크기별(200mm, 300mm): 200mm 부문은 비용 효율성과 기존 RF 및 전력 장치 제조에서의 광범위한 사용으로 인해 2023년 시장의 54.14%를 차지했습니다.
• 기술별(스마트 컷, 본딩 SOI, 레이어 전송 SOI): 스마트 컷 부문은 SOI 웨이퍼 생산의 높은 정밀도, 확장성 및 낮은 재료 낭비로 인해 2031년까지 2억 4,443만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
• 제품별(RF FEM 제품, MEMS 장치, 전력 제품, 광통신, 이미지 감지 등): RF FEM 제품 부문은 스마트폰 및 무선 통신 장치에서 RF 부품의 통합이 증가함에 따라 2023년 시장의 29.90%를 차지했습니다.
• 최종 사용 산업별(소비자 전자제품, 자동차, IT 및 통신, 산업, 항공우주 및 방위, 기타): 소비자 전자 부문은 모바일 장치, 웨어러블 및 고성능 소비자 장치에서 SOI 기술 사용이 증가함에 따라 2023년에 3억 2,190만 달러를 벌어들였습니다.

실리콘 온 절연체 시장지역분석

지역에 따라 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미로 분류되었습니다.

아시아 태평양 절연체 시장의 실리콘은 2023년에 약 33.82%의 시장 점유율을 차지했으며, 가치는 4억 3,760만 달러로 평가되었습니다. 아시아 태평양 지역은 이 지역의 급속한 반도체 산업 확장으로 인해 세계 시장을 장악하고 있으며, 특히 반도체 제조 및 혁신의 주요 주체인 대만, 일본, 한국과 같은 국가에서 그렇습니다.

5G, IoT, 자동차 애플리케이션 등 첨단 기술에 대한 수요 증가도 이 지역의 SOI 기판 성장을 촉진하고 있습니다. 게다가 전공의 존재반도체파운드리 및 기술 기업은 연구 개발에 대한 강력한 투자와 함께 아시아 태평양 지역의 시장 성장을 더욱 주도하고 있습니다.

또한, 인도 정부는 미국, 유럽연합, 일본, 싱가포르와 양해각서(MOU)를 체결하여 반도체 분야의 국제 협력 강화, 기술 개발 지원, 첨단 연구를 진행하고 있습니다. 정부는 연구 개발 육성에 중점을 두고 국내 반도체 설계 및 제조 생태계를 구축하는 데 중점을 두고 있습니다.

• 2025년 1월 인도 정부는 인도 내 반도체 및 디스플레이 제조 생태계를 개발하기 위해 총 92억 달러 규모의 Semicon India 프로그램을 승인했습니다.

북미의 절연체 온 실리콘 산업은 CAGR 22.29%로 상당한 성장을 이룰 준비가 되어 있습니다. 이러한 성장은 주로 이 지역의 반도체 혁신에 대한 강한 강조와 자동차, 통신, 가전제품과 같은 고성능 애플리케이션에서 SOI 웨이퍼에 대한 수요 증가에 의해 주도됩니다.

정부 이니셔티브는 고급 실리콘 웨이퍼의 현지 생산을 확립하여 지역 반도체 역량을 강화하고 있으며 공급망 탄력성을 강화하고 외부 소스에 대한 의존도를 줄입니다. 이는 또한 반도체 산업의 혁신과 기술 발전을 지원합니다. .

• 2024년 7월 미국 상무부는 대만의 GlobalWafers에 최대 4억 달러의 보조금을 지급할 계획을 발표했습니다. 이 자금은 첨단 반도체용 300mm 실리콘 웨이퍼의 미국 최초 생산을 기념하는 텍사스와 미주리의 프로젝트를 지원할 것입니다. 또한 실리콘 온 절연체 웨이퍼의 국내 제조를 확대하여 국가의 반도체 공급망을 강화할 것입니다.

규제 프레임워크

• 미국에서는, 상무부 (DOC)는 국내 제조업 진흥 정책을 시행하여 반도체 산업을 규제합니다. 또한 칩 생산을 지원하고 외국 공급업체에 대한 의존도를 줄이기 위한 자금 조달 계획을 감독합니다. DOC는 반도체 기술과 관련된 수출 통제를 관리하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
• 영국에서는, 경영통상부(DBT)는 반도체 정책과 산업 전략을 관리합니다. 이는 투자 유치와 공급망 탄력성 지원에 중점을 두고 있습니다.

경쟁 환경

시장 참가자들은 통신, 자동차, 산업 응용 분야를 포함한 다양한 부문에서 증가하는 SOI 웨이퍼 수요를 충족하기 위해 제조 역량을 확장하고 있습니다. 생산 능력 확대와 함께 RF 성능 및 전력 효율성을 개선하려는 경쟁은 SOI 시장의 경쟁적 성격을 부각시킵니다.

차세대 모바일 통신, 자동차 혁신, 첨단 기술의 통합에 대한 강조는 업계 전반에 걸쳐 지속적인 협력과 혁신을 주도하고 있습니다.

• 2024년 12월, Soitec과 GlobalFoundries는 9SW 플랫폼을 포함하여 GF의 선도적인 RF-SOI 기술 플랫폼을 위한 고급 300mm RF-SOI 기판을 생산하기 위한 협력을 발표했습니다. 이번 파트너십은 5G, 5G-Advanced, Wi-Fi 및 기타 스마트 모바일 장치 무선 주파수 프런트 엔드 모듈을 지원합니다. Soitec의 RF-SOI 기판은 2025년부터 프리미엄 스마트폰 및 차세대 장치에 출시되어 RF 성능, 전력 효율성 및 확장성을 향상시킬 것입니다.

실리콘 온 절연체 시장의 주요 회사 목록:

• 아토메라
• 글로벌웨이퍼
• 하니웰인터내셔널(주)
• NXP 반도체
• 오메틱
• 코르보
• 상하이 Simgui 기술
• 신에츠화학
• 실리콘 밸리 마이크로일렉트로닉스
• 스카이웍스 솔루션
• 소이텍
• ST마이크로일렉트로닉스
• 섬코
• 대만 반도체 제조업
• 타워반도체

최근 개발(M&A/신제품 출시)

• 2024년 7월, L&T Semiconductor Technologies는 팹리스 반도체 설계 스타트업 SiliConch Systems의 지분 100%를 2,100만 달러에 인수했습니다. 이번 인수를 통해 L&T는 SiliConch의 SoC IP 포트폴리오를 통합하여 팹리스 반도체 분야에서의 입지를 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다.
• 2023년 3월MEMS, 센서, RF 및 전력 장치용 고급 실리콘 웨이퍼 공급업체인 Okmetic은 200mm BSOI(Bonded Silicon-On-Insulator) 및 E-SOI 웨이퍼를 위한 Terrace Free SOI 기능을 출시했습니다. 새로운 기술은 웨이퍼 사용을 최적화하고 장치 제조업체의 성능을 향상시키도록 설계되었습니다.