웨이퍼 유형별 실리콘 온 인슐레이터 시장 규모 및 점유율(완전 공핍 SOI(FD-SOI), 부분 공핍 SOI(PD-SOI), 무선 주파수 SOI(RF-SOI), 전력 SOI, 광자 SOI, 이미저 SOI); 제품; 기술; 응용 분야 - SWOT 분석, 경쟁 전략 통찰력, 2025-2037년 지역 동향

실리콘 온 인슐레이터 부문: 성장 동력과 과제

성장 동력

• 에너지 효율적인 반도체 수요 증가: 저전력 전자 기술로의 전환은 SOI 채택의 주요 원동력이며, 특히 FD-SOI 기술을 통해 이러한 추세가 두드러집니다. FD-SOI는 기존 벌크 CMOS에 비해 최대 40% 낮은 전력 소비를 제공하여 스마트폰, IoT 센서, 웨어러블 기기와 같은 배터리 구동 기기에 적합합니다. 모든 전자 분야에서 에너지 효율이 설계 우선순위가 됨에 따라, 누설 전류 최소화 및 열 성능 최적화를 위한 FD-SOI의 이점은 수요 증가를 지속적으로 뒷받침하고 있습니다.
• 5G 및 고급 RF 애플리케이션 확장: 전 세계적으로 5G 인프라가 확대됨에 따라 무선 주파수 SOI(RF-SOI) 채택이 크게 증가하고 있습니다. RF-SOI 기판은 5G 스마트폰 및 기지국에 사용되는 RF 프런트엔드 모듈에 매우 뛰어난 신호 품질과 집적도를 제공합니다. 예를 들어, 한국은 2023년 5G 모바일 연결의 48%를 달성했으며, RF-SOI 부품의 광범위한 사용을 보고했습니다. RF-SOI의 확장성과 효율성은 고주파 통신 기술의 기반을 제공합니다.
• 자동차 및 산업 분야에서의 도입 증가: SOI는 방사선 내구성과 열 안정성이 뛰어나 자동차 및 산업 시스템과 같은 혹독한 환경에 이상적입니다. 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS), 전기차, 미세 전기 기계 시스템(MEMS)에서 SOI는 가혹한 조건에서도 높은 신뢰성을 제공합니다. 2030년까지 자동차 전자 장치가 전체 차량 비용의 45% 이상을 차지할 것으로 예상됨에 따라, SOI 기술은 이 분야에서 점점 더 중요해지고 있습니다.

Silicon On Insulator 시장의 주요 기술 혁신

Silicon On Insulator 시장은 여러 분야에서 반도체 효율을 향상시키는 기술 혁신에 힘입어 급속한 발전에 직면해 있습니다. 눈에 띄는 발전 중 하나는 기존 CMOS보다 전력 절감 효과가 뛰어난 완전 공핍형 SOI(FD-SOI) 기술의 채택 증가로, 저전력 애플리케이션의 핵심 솔루션으로 자리매김하고 있습니다. 통신 분야에서는 무선 주파수 SOI(RF-SOI)가 5G 인프라 발전에 중요한 역할을 하며, 5G 연결성 향상으로 이어집니다. 자동차 산업 또한 높은 열 성능과 내방사선성을 갖춘 SOI 기술을 활용하고 있으며, 이는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 전기차의 핵심 요소입니다. 이러한 발전은 여러 최종 사용 분야에서 혁신을 주도하고 성능 요구를 충족하는 데 있어 SOI 기술의 전략적 가치를 강조합니다. 아래 표는 현재 기술 동향과 다양한 산업에 미치는 영향을 보여줍니다.  

글로벌 실리콘 온 인슐레이터 시장의 공급망 회복력

글로벌 실리콘 온 인슐레이터 시장은 디지털 기술을 활용하고, 공급업체 네트워크를 확장하며, 지속가능성을 운영에 접목함으로써 공급망 회복력을 강화하고 있습니다. 기업들은 AI 기반 예측 분석을 활용하여 차질 발생을 모니터링하고, 재고 관리를 간소화하며, 납품 일정을 단축하고 있습니다. 지속 가능성은 공급망 전략의 핵심 구성 요소가 되어가고 있습니다. 예를 들어 유니레버는 2039년까지 제품 포트폴리오 전반에 걸쳐 탄소 순배출량 제로(net-zero)를 달성하겠다고 약속했으며, 환경 영향을 최소화하기 위해 조달, 생산 및 물류 프로세스 전반에 걸쳐 혁신을 추진하고 있습니다.

과제

• 높은 제조 비용: SOI 웨이퍼의 높은 생산 비용은 기존 벌크 실리콘 웨이퍼에 비해 SiO2 시장에 큰 과제입니다. SOI 제조에는 스마트 컷, SIMOX, 웨이퍼 본딩과 같은 복잡한 공정이 포함되며, 이러한 공정에는 특수 장비, 정밀 엔지니어링, 고순도 재료가 필요합니다. 이러한 공정은 자본 및 운영 비용을 크게 증가시킵니다. 반도체 산업 협회(Semiconductor Industry Association)의 데이터에 따르면, SOI 웨이퍼는 기존 실리콘 웨이퍼보다 최대 3~5배 더 비쌀 수 있으며, 특히 28nm 미만의 첨단 노드에서 더욱 그렇습니다. 이러한 가격 차이는 보급형 가전제품이나 신흥 시장 기기와 같이 비용에 민감한 분야에서의 SOI 도입을 제한합니다.

더 나아가, 소이텍(Soitec)과 신에츠(Shin-Etsu)와 같은 전 세계적으로 제한된 수의 SOI 웨이퍼 공급업체는 공급 제약과 가격 경직성을 심화시켜 신규 진입 기업이나 소규모 제조업체가 효과적으로 경쟁하기 어렵게 만듭니다. 5G, 자동차, IoT와 같은 분야의 수요가 증가함에 따라, 이러한 비용을 관리하고 절감하는 것은 SOI 기술의 잠재력을 최대한 발휘하는 데 매우 중요합니다.