반도체 실리콘 웨이퍼는 전자 산업의 기본 구성 요소 역할을 하며 대략적인 필수 기판을 형성합니다.모든 칩의 90%전 세계적으로 생산됩니다. 이 초순도의 얇은 결정질 실리콘 디스크는 집적 회로와 반도체 장치를 구성하는 물리적 기반을 제공하여 현대 기술에 없어서는 안 될 요소입니다.

실리콘 웨이퍼의 제조 공정에는 정제, 결정 성장, 정밀 가공 등의 정교한 공정을 통해 원자재를 고도로 설계된 기판으로 변환하는 과정이 포함되며, 최종 반도체 장치의 성능과 수율을 직접적으로 결정하는 제품이 탄생합니다.

반도체 실리콘 웨이퍼 생산은 현대 산업에서 가장 정밀한 제조 공정 중 하나입니다. 이는 원시 실리콘을 전자 등급 다결정 실리콘으로 정제하는 것부터 시작되며, 최고 순도 수준이 요구됩니다.99.999999999% (11N)고급 애플리케이션용.

중요한 제조 단계는 다음과 같습니다.

• 결정 성장: Czochralski 공정과 같은 방법을 사용하여 특정 결정 방향을 가진 단결정 실리콘 잉곳을 생산합니다.

• 웨이퍼 슬라이싱: 다이아몬드 와이어 쏘(Diamond Wire Saw)와 같은 특수 장비를 사용하여 잉곳을 얇은 웨이퍼로 정밀 절단합니다.

• 표면 처리: 원자 수준의 표면 평탄도를 얻기 위한 연삭, 연마, 화학적 에칭

• 청소 및 검사: 엄격한 품질관리로 오염물질과 불량을 제거합니다.

첨단 웨이퍼 제조 분야의 기술 경쟁은 주로 다음 사항에 중점을 두고 있습니다.순도와 균일성. 국제 선두업체들은 산소 함량 변동(<5ppma 미만으로 유지)과 같은 매개변수에서 놀라운 일관성을 달성한 반면, 국내 제조업체는 고급 애플리케이션의 경우 편차를 1% 미만으로 유지해야 하는 12인치 웨이퍼의 에피택셜 층 두께와 같은 중요한 매개변수에서 비슷한 균일성을 달성하는 데 여전히 어려움을 겪고 있습니다.

실리콘 웨이퍼는 주로 직경별로 분류되며, 각 크기는 고유한 시장 부문과 기술 응용 분야에 사용됩니다.

• 주요 애플리케이션: 전력 반도체(다이오드, 사이리스터), 프로세스 요구사항이 덜 엄격한 가전제품, 산업용 애플리케이션을 위한 기본 제어 회로

• 시장 위치: 주류 애플리케이션에 대해서는 점차적으로 단계적으로 폐지되지만 특정 개별 장치에서는 틈새 용도를 유지합니다.

• 주요 애플리케이션:

  • 자동차 전자 장치(파워트레인 시스템, 차체 제어, ADAS 구성 요소)

  • 산업 자동화(센서, 컨트롤러)

  • 전원 장치(MOSFET, IGBT)

  • 디스플레이 드라이버, 지문 센서 및 아날로그 회로

• 시장 동향: 특정 시장 요구 사항을 충족하기 위해 새로운 생산 시설이 등장하면서 자동차 및 산업 부문의 지속적인 수요

• 주요 애플리케이션:

  • 고급 로직 칩(CPU, GPU, 스마트폰 프로세서)

  • 메모리 칩(DRAM, NAND 플래시)

  • 인공지능, 고성능 컴퓨팅, 클라우드 인프라

  • 고급 이미지 센서 및 특수 프로세서

• 시장 동향: 주요 제조업체가 전 세계적으로 생산 능력을 확대하면서 컴퓨팅 성능에 대한 수요로 인해 가장 높은 성장세를 보이는 부문

반도체 실리콘 웨이퍼 시장이 겪고 있는구조적 차이다양한 세그먼트에 걸쳐 12인치 웨이퍼 시장은 고급 로직 및 메모리 애플리케이션에 힘입어 견고한 성장을 계속하고 있는 반면, 6인치 이하 웨이퍼 부문은 소비자 가전 수요 둔화로 인해 조정 압력에 직면해 있습니다.

주요 시장 개발에는 다음이 포함됩니다.

• 용량 확장: 선도적인 글로벌 제조업체들이 12인치 웨이퍼 생산 시설에 대규모 투자를 하고 있으며, 2025년까지 새로운 공장이 가동될 것으로 예상됩니다.

• 지정학적 요인: 공급망 고려 사항이 제조 위치 결정에 영향을 미치고 있으며, 지역 간 투자 다각화가 증가하고 있습니다.

• 기술 로드맵: 발전하는 반도체 노드 요구 사항을 충족하기 위해 더 큰 직경과 더 정교한 에피택셜 웨이퍼를 향한 지속적인 발전

글로벌 실리콘 에피택셜 웨이퍼 시장은 다음과 같이 성장할 것으로 예상됩니다.2025년까지 109억 달러이는 차세대 반도체 장치에 대한 이러한 고급 기판의 중요성을 반영합니다.

중국의 반도체 실리콘 웨이퍼 산업은 특히 국내 역량이 점차 국제 표준에 가까워지고 있는 8인치 웨이퍼 기술에서 눈에 띄는 발전을 이루었습니다. 국가는 첨단 제조 시설을 신속하게 구축할 수 있는 능력을 입증했으며, 일부 프로젝트는 착공 후 16개월 이내에 생산 준비 상태를 달성했습니다.

그러나 순도, 기하학적 사양(두께, 평탄도, 휘어짐, 뒤틀림), 표면 입자 수, 금속 잔류물, 도핑 균일성을 포함한 매개변수가 심각한 과제를 제시하는 최첨단 12인치 웨이퍼 부문에는 기술적 격차가 여전히 남아 있습니다.

반도체 실리콘 웨이퍼의 미래 개발 궤적은 계속해서 강조되고 있습니다.더 큰 직경, 더 높은 순도, 점점 더 전문화되는 사양인공지능, 전기자동차, 차세대 통신 인프라 등 신기술을 지원합니다. 이러한 발전을 통해 실리콘 웨이퍼는 가까운 미래에도 글로벌 전자 생태계에서 기본 역할을 유지할 것입니다.

표: 크기별 반도체 실리콘 웨이퍼 애플리케이션