반도체관련소재 - gift (글로벌 미래동향...

2004. 11

반도체관련 소재국내 반도체관련 소재산업의 현황과 과제

머 리 말

2 1세기는 지식과 정보가 그 국가의 경쟁력을 좌우하는 지식기

반 산업사회로 나아가고 있으며, 최고가 아니면 살아남을 수 없는

무한 경쟁시대가 되어가고 있습니다. 우리나라가 이러한 변화 속

에서 생존하기 위해서는 국가경쟁력 강화가 필수 불가결한 것으

로 인식되고 있으며, 이를 위해서는 선진국형 고부가가치 산업의

육성이 절실히 요구되고 있습니다.

이러한 시대적 요구 속에서 한국과학기술정보연구원에서는 우

리나라가 지식기반산업을 선도해 나갈 수 있도록, 주요 연구 개발

대상과제에 대한 심층 분석정보를 제공하고 있습니다. 이를 통해,

국가 과학기술 확산은 물론 국제경쟁력을 극대화시키기 위해 노

력하고 있습니다.

2 0 0 4년 전략산업 정보분석 사업의 일환으로 출간되는 본 보고

서는 반도체관련 소재분야에 많은 기여를 할 것으로 전망되고 있

습니다. 심층분석정보는 학문분야에서는 연구의 수단으로, 산업분

야에서는 기술개발의 도구로 점차 그 활용 폭을 확대해나가고 있

습니다. 이와 같이 심층분석정보는 산업 분야에 파급효과가 매우

커서, 국가 산업 측면에서 중요성이 부각되고 있습니다.

본 보고서는 반도체관련 소재에 관한 분석정보를 제공하고자

하였습니다. 본 연구의 결과가 관련 과학기술정보를 국내에 확산

시키고, 이와 아울러, 관련 산업의 국제경쟁력 증대에 작으나마

도움이 되었으면 합니다.

끝으로 본 보고서는 김기일 연구원, 장태종 연구원, 손종구 연

구원이 집필한 것으로서, 이 분들의 노고에 감사드리며, 수록된

내용은 한국과학기술정보연구원의 공식의견이 아님을 밝혀두고자

합니다.

2 0 0 4년 1 1월

한국과학기술정보연구원

원 장

제1장 개 요 …………………………………………………………………1

1. 연구의 목적과 필요성………………………………………………………1

2. 연구 방법 ……………………………………………………………………2

제2장 시장및 업체동향 ……………………………………………………5

1. 반도체관련 소재 개요………………………………………………………5

가. 정 의 …………………………………………………………………………………………5

나. 반도체관련 소재의 특징 ……………………………………………………………………7

2. 시장동향………………………………………………………………………8

3. 업체동향 ……………………………………………………………………1 0

가. 주요 반도체 소재업체 현황 ………………………………………………………………1 0

나. 동우화인켐 …………………………………………………………………………………1 0

다. JSR……………………………………………………………………………………………1 1

라. SKC …………………………………………………………………………………………1 2

마. 피케이엘 ……………………………………………………………………………………1 3

바. 테크노세미켐 ………………………………………………………………………………1 3

사. 네패스 반도체………………………………………………………………………………1 4

아. 동진쎄미켐 …………………………………………………………………………………1 5

자. 제일모직 ……………………………………………………………………………………1 5

차. LG실트론 ……………………………………………………………………………………1 6

카. KCC …………………………………………………………………………………………1 6

i

목 차

제3장 이슈분석……………………………………………………………1 9

1. 국산화 미흡…………………………………………………………………1 9

가. 시장 증가세…………………………………………………………………………………1 9

나. 국산화율 품목별로 차이 …………………………………………………………………2 0

다. 환경 소재 및 신소재 개발 ………………………………………………………………2 2

2. 국내산업에서의 중요도……………………………………………………2 3

가. 산업의 비중 …………………………………………………………………………………2 3

나. 수직계열화 가능성…………………………………………………………………………2 8

참고문헌………………………………………………………………………3 1

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표 목차

<표 2-1> 반도체관련 소재 종류 및 기능 …………………………………………………5

<표 2-2> 기술변화에 따른 반도체관련 소재………………………………………………6

<표 2-3> 반도체재료의 종류와 생산업체…………………………………………………1 1

<표 3-1> 주요 반도체관련 소재 국내시장규모 …………………………………………1 9

<표 3-2> 국내 주요산업인 메모리…………………………………………………………2 4

그림목차

<그림 2-1> 차세대반도체 패키지용 소재군 ………………………………………………7

<그림 2-2> 최근 3년 동안 세계반도체재료 시장규모……………………………………9

<그림 2-3> 최근 3년 동안 국내반도체재료 시장규모 …………………………………1 0

<그림 2-4> 국내 반도체관련 소재 국산화율 ……………………………………………2 0

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1

1. 연구의목적과필요성

○ 반도체산업은 전후방 연관효과가 크고 부가가치도 높은 반

면 고도의 첨단기술과 대규모 투자가 필요함.

○ 우리나라 반도체산업은 현재 세계적으로도 기술력을 인정받

고 있을 뿐 아니라 국내 경제에서도 수출비중 15%, GDP

비중 5% 수준으로 매우 중요함.

○ 국민소득 2만달러를 위한 차세대 성장동력 산업의 하나로

차세대 반도체가 채택됨.

○ 글로벌 시장이 정착돼, 세계 최고만이 생존하는 치열한 경

쟁시대에 진입하면서 경쟁력있는 소재 산업이 부품 또는 완

제품과는 별도의 핵심 산업으로 부각되고 있음.

- 국내 전자소재산업은 기반이 취약하여 소재의 해외의존

도 심각함.

- 일본의 경우 2차전지 소재 세계 1위(92%), 디스플레이

제1장

개 요

소재 세계 1위(81.6%), 고주파부품소재 세계 1위( 9 2 % )를

차지하는 등 세계 1 0대 전자소재업체 중 6개를 보유하고

있음.

○ 소재는 완제품의 가격경쟁력을 높이는 데 결정적인 역할을

하고, 부품의 기초 기반산업이 되며 고부가치의 신규창출에

기술기반을 제공함.

- I T수출의 후발주자인 중국을 저지할 수 있는 분야로 주

목되고 있음.

○ 본 보고서에서 반도체관련 소재에 관한 분석정보를 제공함

으로써, 국내 업체들이 현재의 상황을 점검하여 차세대 반

도체산업이 발전해나가기 위한 조처를 취하는데 도움이 되

고자 함.

2. 연구방법

○ 본 보고서는 반도체산업에 현재 사용되거나 앞으로 사용될

관련소재를 분석대상으로 하였으며, 기술·시장, 업체동향

및 관련 이슈를 파악하였음.

○ 제2장 기술 및 시장동향에서는 한국과학기술정보연구원

( K I S T I )이 보유하고 있는 문헌과 최근 해외발표 저널, 전문

가 자문 등을 통해 반도체관련 소재의 기술 및 R&D 동향

2 반도체관련 소재

에 대해 정보분석을 행하였음. 시장동향분석은 美, 日의 최

근 분석보고서, 업계 및 연구소의 Field Survey를 통하여 분

석하였음.

○ 제3장 업체동향 또한 최근 해외발표 저널, 전문가 자문, 분

석보고서 등을 통하여 파악하였음.

○ 제4장 이슈분석에서는 전자소재 분야에서 이슈화될 필요가

있는 점 혹은 간과되기 쉬운 중요한 점들을 선별하여 조

사·분석을 행하였음.

제1장 개 요 3

1. 반도체관련소재개요

가. 정의

○ 반도체관련 소재의 종류 및 기능을 보면, 대략 <표 2 - 1 >과

5

제2장

시장 및 업체동향

<표 2-1> 반도체관련 소재 종류 및 기능

종 류 세부내용

웨 이 퍼실리콘웨이퍼(Epitaxial 웨이퍼, 12인치)화합물반도체용 웨이퍼특수 웨이퍼(플라스틱, 유리, 세라믹)

포토마스크석영유리에 회로를 묘화한 회로도 원판포토마스크( K r F등 파장 2 4 8 n m이상)

펠 리 클 포토마스크의 오염을 방지하는 보호막

포토레지스트 웨이퍼에 회로를 인쇄하는 감광제

공정가스 성막, 에칭. 도핑에 사용하는 가스류

화학약품 세정, 에칭, 리소그라피 공정에 사용

배선재료 웨이퍼 위에서 소자를 금속으로 연결

C M P연마제 반도체 제조용 연마제

리드프레임 칩을 탑재하여 패키징하는 금속판

본딩와이어 칩과 리드프레임을 금속선으로 연결

봉 지 재 칩을 밀봉하는 에폭시 수지

자료：전북대 심규환 교수의 자문을 통해서 작성

같이 정리할 수 있음.

○ 반도체 기술의 변화에 따라 관련소재가 달라지고 그에 따라

시장 및 산업의 파급효과가 크게 달라짐( <표 2-2> 참조) .

○ 국내의 경우 장단기 기술의 변화에 따라 소재를 파악하여

국산화 가능성을 타진하는 것이 시급함.

○ 차세대 패키지용 소재의 범위는 <그림 2 - 1 >과 같이 다양하

게 존재함.


구 분 Technology Node & Issues 관련소재

현재

반도체

- 130nm

- Lithography

- PCM

- Low-k dielectric

- SIP

Photoresist and developer

CMP slurry and pad

Sputter target

단기적

차세대반도체

- 45nm

- UTB

- High-k oxide

- WLP

F D - S O I

High-k ALD sources

CFC 대체 소재

무연소재

장기적

차세대반도체

- sub-45nm

- SSOI, SGOI

- EUVL

- 3D device&IC

- CNT

- Molecular Transistor

SSOI Epi substrate

EUV Photoresist

C N T

Conductive polymer

친환경 소재

<표 2-2> 기술변화에 따른 반도체관련 소재


나. 반도체관련소재의특징

○ 반도체와 휴대전화는 우리의 수출 주력 품목들이지만, 무역

협회의 조사 결과, 반도체 재료의 국산화율은 평균 60%, 반

도체 장비는 2 2 %에 불과함.

- 결국 올들어 1 4 2억달러의 반도체를 수출하고도 무역수지

흑자규모는 2 3억달러에 불과함.

- 올들어 1 0 3억달러 어치를 수출한 휴대전화도 국산화율이

평균 70%, 카메라폰은 5 0 %에 불과함.

- 수출이 많이 이루어져도 우리에게 돌아오는 몫은 적어서,

주요 I T제품의 외화가득률은 50% 이하이며, 부품의 수입

제2장 시장 및 업체동향 7

<그림 2-1> 차세대반도체 패키지용 소재군

자료：R. Tummala et al., “Next Generation packaging Materials,”Advanced Packaging,

June, 2004, p.8.

의존도가 높아 수출이 호황이어도 내수경기 활성화로 이

어지지 않음.

○ 반도체와 디스플레이의 내실 있는 발전을 위해 차세대 핵심

장비ㆍ재료의 국산화 비율을 높이고자 시도중임.

- 산자부의 반도체 및 디스플레이 관련 장비ㆍ재료 산업의

정책방향 자료에 따르면 웨이퍼ㆍ감광제ㆍ봉지재( E M C )

ㆍ공정용 화학재료ㆍ특수가스 등 반도체 재료 5가지와

편광판ㆍ유리제품ㆍ액정재료ㆍ컬러필터ㆍ백라이트 등 디

스플레이 재료 5가지 등 1 0개 품목을 국산화와 수출산업

화를 위한 핵심품목으로 육성하기로 함.

2. 시장동향

○ 한국반도체산업협회의 국제반도체장비재료협회(SEMI) 자

료인용에 따르면 지난해 세계 반도체 재료시장 규모는 금액

면에서 총 1 3 8억 2 , 0 0 0만달러로 전년대비 6.4% 증가함( <그

림 2-2> 참조) .

- 그 가운데 1 3 %를 차지하는 특수재료가스는 전년대비

0.6% 증가한 1 8억 3 , 6 0 0만달러로 전년과 비슷한 수준에

머물렀으나 다른 재료에 비해 금액면에서 성장이 둔화됨.

- 전체 시장규모는 2 0 0 2년 4.6% 증가에서 2 0 0 3년에는 6 . 4 %

증가됨.


- 2 0 0 6년에는 금액기준으로 1 7 3억 9 , 0 0 0만달러로 2 0 0 3년에

비해 25% 성장이 예상됨.

○ 산업연구원 등이 조사한 지난해 국내 반도체재료시장규모는

금액면에서 총 1 8억 9 , 4 0 0만달러로 세계시장에서 1 3 . 7 %를

차지하고 있음( <그림 2-3> 참조) .

- 국내 반도체관련 소재시장은 I T시장이 위축되었던 2 0 0 1

년에는 감소하였지만, 그 후 점차 시장이 커지고 있음.

- 세계시장에 비해 기타 부분이 차지하는 비중이 상대적으

로 큰 것을 알 수 있음.

제2장 시장 및 업체동향 9

<그림 2-2> 최근 3년 동안 세계반도체재료 시장규모

(단위：백만달러)

자료：한국반도체산업협회, “차세대반도체포럼：공정/장비/재료분야,”Nov. 25, 2003, p.9.

3. 업체동향

가. 주요반도체소재업체현황

- 많은 종류의 반도체관련 소재분야에 국내업체들이 진출

해 있고 최근에는 대기업 참여도 늘어나고 있음.

나. 동우화인켐

- 반도체용 고순도 약품 등의 자체 개발에 성공하며 전자재

1 0 반도체관련 소재

<그림 2-3> 최근 3년 동안 국내반도체재료 시장규모

(단위：백만달러)


료업계의 선두주자로 성장해 온 대표적 재료소재업체임.

- TFT LCD용 에천트와 컬러레지스트, KrF레지스트, 포토

레지스트, 스트리퍼 등의 반도체·LCD 공정용 화학 제품

도 출시함.

- 앞으로 확산판, 도광판, 백라이트와 OLED 소재 등 첨단

디스플레이 소재 분야 전반에 걸쳐 사업영역을 넓혀 나

갈 계획임.

다. JSR

- TFT LCD 공정의 주요 원자재인 컬러레지스트를 비롯해

오버코트, 컬럼 스페이서, 유기막, 배향막 등을 생산함.

제2장 시장 및 업체동향 1 1

<표 2-3> 반도체재료의 종류와 생산업체

구 분 종 류 업 체

기능재료 웨이퍼 L G실트론, MEMC

공정재료

포토마스크 듀퐁, PKL

펠리클 P K L

포토레지스트 동우회인켐, 동진쎄미켐, 클라이언트

공정가스 대성산소, 대한특수가스

화학약품 테크노세미켐, 동우화인켐, 고려아연

배선재료 S K C

C M P연마제 동진쎄미켐, 동우화인켐

구조재료

리드프레임 삼성테크윈, 풍산마이크로, 아큐텍반도체

본딩와이어 헤라우스, 오리엔탈, 엠케이전자

봉지재 K CC


- 합성고무를 기반으로 하는 에멀젼, ABS수지 등의 고분자

기술, 반도체용 포토레지스트에서 배양된 감광 기술 등

전자재료에 대해 집중투자함.

- LCD 재료를 최근 5세대 이후의 대화면의 광시야각 기술

및 고품위 기술에 응용, 본격적인 LCD TV 시대의 핵심

유기 재료들로 개발함.

- 컬러 레지스터 이외의 주요 재료들에 대해서도 투자하여,

한국 내에서 생산·공급이 가능토록 할 예정함.

라. SKC

- 폴리에스터필름·광미디어 등 정밀 화학에서 2차전지,

OLED, PDP필터 등 최첨단 소재사업에 이르기까지 다양

한 영역에서 첨단 소재산업 제품 개발에 주력함.

- ‘화학소재 및 미디어 중심’의 사업구조를‘첨단 정보통신

소재 및 정밀화학 사업 중심’체제로 전환하고 이동통신

단말기와 2차전지 등 차세대 전략 사업에 박차를 가하고

있음.

- 현재 TFT LCD용 필름의 핵심 소재를 국산화하는 데 성

공했고, 향후 P D P필터-OLED 등 디스플레이 소재 사업,

차세대 이동통신 단말기, 바이오사업, 나노사업, 차세대

전지등의 IT 소재 및 부품 분야에 집중적인 투자와 연구

개발을 진행중임.


마. 피케이엘

- 1 0여년간 반도체 및 TFT LCD의 핵심 원재료인 포토마

스크를 개발·양산하여 국내 최대의 포토마스크 전문기

업으로 성장함.

- 반도체용 포토마스크와 LAM(TFT LCD용 포토마스크)

을 동시에 공급하고 있음.

- 9 0㎚급 플래시 메모리, 100㎚급 S램, 110㎚급 D램용 포토

마스크에 대한 품질 인증을 획득함.

- 위상변이 마스크( P S M )와 슬릿 마스크(Slit Mask) 등 핵

심 포토마스크 제품 양산을 안정화시킨 데 이어, 현재 가

장 큰 이슈로 떠오르고 있는 나노 선폭의 반도체용 포토

마스크와 차세대 TFT LCD용 포토마스크 기술을 확보하

는 데 역점을 두고 있음.

- R&D 투자와 마케팅 강화를 통해 해외수출 비중을 점차

늘려나가고 TFT LCD용 포토마스크의 매출비중을 전체

매출의 35% 이상, 0.18㎛급 마스크 비중은 반도체용 포토

마스크 매출의 60% 이상으로 끌어올릴 계획임.

바. 테크노세미켐

- 반도체, TFT LCD 등 최첨단 LCD 식각재료(혼산, Cr-

etchant, CAN)와 반도체 식각재료(HF, NH4F, BOE) 및

반도체 C V D재료(TEOS, Dopant)를 생산·판매함.


- C M P슬러리, LCD 유리재생 사업, 프리커서, 반도체 및

LCD 폐에칭액 재활용 등의 신규 분야에도 본격 진출하

며 특수화학 재료 분야에서 한국 재료산업의 선진화에

중추적 역할을 담당함.

- 반도체 층간절연막 및 프리커서 등의 신소재를 집중 개

발할 계획함.

- 최근에는‘반도체 폐에칭액으로부터 초고순도 인산의 분

리·회수하는 방법’, ‘TFTLCD 혼합산 폐에칭액으로부터

초고순도 인산·질산·초산을 초고순도 분리·회수하는

방법’에 관한 기술실시계약을 통해 회수 및 재활용 사업

을 확장함.

사. 네패스반도체

- 1 9 9 2년 이전까지 전량 수입에 의존해온 현상액 국산화로,

현재 반도체 및 L C D와 관련된 다양한 공정재료에서 안

료 분산액, 패키징 소재와 같은 기능성 재료에 이르기까

지 정보전자 산업 전반에 걸친 핵심 화학 소재를 공급함.

- 2 0 0 1년 국내 최초로 반도체 웨이퍼 범핑 양산 시스템을

구축해 최첨단 전자제품 및 L C D등 평면 디스플레이에

적용되는 Flip Chip Bumping 기술, 패키징 기술, 테스트

기술 등의 일괄 기술을 확보, 현재 국내외 주요 반도체,

평면디스플레이 업계에 공급함.

- 현재 개발하고 있는 멀티칩 패키지용 저유전 소재는 오


는 2 0 0 5년 8월까지 개발을 완료, 2008년부터는 5 0 0억원의

매출이 기대됨.

- 미세 피치 범핑 기술 등 차세대 패키지 기술을 지속적으

로 개발하여 차별화 시킴으로써 지속적인 매출 증대와

고부가가치 사업으로의 확대를 모색함.

아. 동진쎄미켐

- 반도체 칩 제조시 미세패턴형성공정(리소그래피) 중 웨

이퍼 위에 반도체 회로를 구성시켜 주는 데 사용하는 포

토레지스트, CMP슬러리, 컬러레지스트, 액정 등 다양한

제품을 주력으로 생산하여 반도체 및 디스플레이 소재인

프로세스 케미컬, 에천트, 포토레지스트 등의 국산화에 기

여함.

- 1기가 D램 이상에서 사용할 수 있는 ArF 감광제를 개발

하여, 2002년 말부터 미국 T I사에 비메모리 반도체 칩생

산에 양산용으로 공급함.

- 차세대 L C D용 감광제와 박리액, 세척액 등 습성케미컬

(Wet Chemical) 부문에서 매출이 대폭 늘어날 것으로 예

상됨.

자. 제일모직

- 반도체웨이퍼연마제(CMP Slurry), 전자파 차폐재( E M S ) ,


2차전지 전해액 양산라인을 구축하였고, 대단위 전자재료

단지로 육성할 계획임.

- 올해 1분기부터 A C F (이방도전성 필름), 액상봉지재 등

신규제품을 선보이며 전자재료 사업 매출확대에 기여함.

- 2 0 0 3년 매출중에서 전자재료의 비중은 8 9 6억원이었지만,

올해 전자재료 사업부문에서 매출액 1 , 6 0 0억원을 목표로

하고, 2006년에는 전자재료 사업부문에서만 매출 4 , 5 0 0억

원을 달성한다는 계획임.

- 사업의 중심 축을 의류에서 케미컬과 전자재료 부문으로

점차 옮기는 중이며, 세계적 수준의 소재사업으로 육성하

기 위해 비메모리 반도체와 차세대 대형TV, 2차전지 재

료사업에 집중적으로 투자할 계획임.

차. LG실트론

- 반도체 기초 재료인 실리콘 웨이퍼의 대표적 제조사임.

- 3 0 0㎜를 비롯한 전구경의 웨이퍼와 Epi, SOI, 어닐드와 같

은 기능성 제품들을 양산하여 판매함.

카. KCC

- 무기질 광석자원을 활용한 무기화학 소재산업에 전념, 공

업용 도료부터 자외선경화형도료 및 내방사능도료, 전자

파 차폐용 도료 등의 특수기능 도료에 이르기까지 다양


한 도료, 실란트, 반도체 보호봉지재 등 제품을 생산중임.

- 반도체를 비롯, 화학·건축·생활용품 등 거의 모든 산업

에 필수 소재로 사용되고 있는 실리콘을 국산화시킴.

- 반도체봉지제( E M C )를 독자 기술로 개발하는 등 반도체

원재료 국산화를 위해 적극적임. EMC 부분에서 국내 최

대의 생산 용량과 시장 점유율을 보유하고 있으며 트랜

지스터부터 2 5 6메가 D램까지 모든 반도체에 적용할 수

있는 제품군을 보유함.

- 최근에는 반도체 외 PMF(Pre Molded Frame)용 제품을

개발했으며, 환경 친화적 반도체용 그린 컴파운드를 개발

완료함.


1. 국산화미흡

가. 시장증가세

○ I T산업이 불황을 벗어나면서 국내 반도체관련 소재 시장 또

한 커져서, 2002년에는 전년대비 2 7 %가 성장하였음( <표 3 -

1> 참조) .

1 9

제3장

이슈 분석

구 분 2 0 0 1년도 2 0 0 2년도 2 0 0 3년도

실리콘웨이퍼 6 0 1 5 1 2 5 2 4

포토레지스트 1 0 3 1 3 4 1 3 2

특수가스 7 1 9 7 9 9

c h e m i c a l 6 7 1 3 9 1 4 4

리드프레임 2 8 2 1 9 3 1 9 8

봉지재 9 0 4 2 4 6

기 타 2 2 2 7 0 5 7 5 1

전 체 1 , 4 3 6 1 , 8 2 2 1 , 8 94

<표 3-1> 주요 반도체관련 소재 국내시장규모

(단위：백만불)


나. 국산화율품목별로차이

○ 반도체의 주요 재료인 웨이퍼와 감광제, 봉지재, 케미컬, 특

수가스 등의 국산화율은 50% 수준임( <그림 2-4> 참조) .

- 주요 품목별 가운데 감광액(포토레지스트)이 30.3% 국산

화돼 국산화율이 가장 낮았음. 가장 시장규모가 큰 웨이

퍼는 5억 2 4 0 0만달러 중 약 3억달러를 수입에 의존, 42.9%

의 국산화율임.

- 반면 리드프레임과 공정케미컬은 각각 8 9 . 4 %와 8 4 . 7 %의

국산화를 각각 달성해 수입 규모가 미미함.


자료：한국반도체산업협회, “차세대반도체포럼：공정/장비/재료분야,”Nov. 25, 2003. p.9.

<그림 2-4> 국내 반도체관련 소재 국산화율(자료:KIET, KSIAI)

(단위：국산화율( % ) )

○ 일반적으로 반도체관련 소재의 경우, 국산화율이 높아지다

가, 신규기술이 개발되어 더 정밀한 소재나 공정이 사용되

는 경우 그에 해당하는 고품질 제품의 수입량이 늘어났다가

다시 국내에서 기술이 개발되면서 국산화가 진행되는 추세

임. 신규기술 적용의 경우, 수입되는 제품들이 주요 품목으

로 분류되지 않는 경우가 많아 기타의 양이 증가됨.

- 한국반도체산업협회에 따르면 2 0 0 3년 국내 반도체 재료

수요는 특수 가스와 화학기계적 연마(CMP) 슬러리 중심

의 전공정재료 국산화 비중이 높아진 반면, 리드프레임과

보호봉지제( E M C：Epoxy Molding Compound) 등의 후공

정재료 국산화 비중은 감소함.

- 2 0 0 3년 1 9억달러로 추정되는 국내 반도체재료 수요중 1 2

억달러 제품이 국내 공급분으로 충당되며 나머지 7억달

러는 해외에서 도입될 예정임.

- 실리콘웨이퍼는 올해 5억 1천만달러가 소비될 것으로 추

산되며 이중 국내공급 제품이 2억 2천만달러를 차지해 자

급비중은 43.7% 수준임.

- 블랭크마스크의 경우 올해 4 6 1만달러 가운데 3 0 6만달러 제

품이 국내 공급돼 지난해 4 5 1만달러 중 3 1 4만달러로 6 9 . 6 %

이던 자급률이 6 6 . 5 %로 하락함.

- C M P슬러리의 올해 자급률은 8 3 . 7 % (총 9 2 4만달러 중 7 7 3

만달러 자급)로 지난해의 자급률 7 6 . 5 % (총 9 4 9만달러 중

7 2 6만달러 자급)보다 7 %포인트 이상의 상승이 예상됨.

제3장 이슈 분석 2 1

- 리드프레임의 수입이 크게 늘어 작년 9 2 . 6 % (총 2억달러

중 1억 8천만달러 자급)이던 자급률은 올해 8 9 . 5 % (총 2억

달러 중 1억 7천만달러 자급)로 감소함.

- B G A기판은 지난해 자급률 5 7 . 8 % (총 1억 9천만달러 중 1

억 1천만달러)에 비해 올해 자급률은 4 4 . 5 % (총 2억 3천만

달러 중 1억 2백만달러)로 크게 감소함.

○ 차세대 반도체의 신공정에 사용되는 ALD 소스, Metalor-

ganic(MO) 소스, 고가의 특수가스( C F C대체 등)에 대한 국

산화 선도기술개발이 요망되고 있음.

다. 환경소재및신소재개발

○ 국내 반도체 업계의 국제경쟁력 제고를 위해서도 환경과 관

련된 제조단가 상승을 방지할 필요가 있으며 이를 위해서

합리적인 방향설정 및 적극적인 환경 친화적 기술개발이 요

망됨.

- 지구 온난화방지를 위한 P F C배출량 저감, 유해 c h e m i c a l

과 g a s사용을 최대한 줄이고 철저하게 관리하여 수질과

토양오염을 방지해야 함.

- C O2 방출로 인한 지구 온실효과 방지를 위한 에너지 절

감분야와 대기오염 방지 및 Pb free solder의 새로운 소재

개발이 요망됨.

○ 신물질 신소재 및 나노테크놀로지 재료 등이 출현하여 특수


한 반도체 소재(카본나노튜브 등)의 시장이 형성될 전망임.

- 나노기술관련하여 2 0 0 4년에 2 4조원, 2010년에 2 8조원 규모

의 거대시장 형성이 가능함.

○ 국가차원에서 현재의 반도체 소재와 차세대반도체 소재, 그

리고 친환경 반도체 소재에 대한 프로그램 지원이 요망됨.

- 현재 반도체 소재는 일본과의 원천 소재기술 격차를 줄

이고, 중국과의 반도체 산업에 대한 기술경쟁력을 높이기

위해 시급한 기술확보가 요망됨.

- 차세대 반도체 소재는 신기술을 선점하여 미국과 일본을

제치고 세계 선두로 나서는데 필수이며, R&D 중에 있

는 나노급 반도체의 신소자와 밀접히 연계시키는 것이

요망됨.

2. 국내산업에서의중요도

가. 산업의비중

○ 국내 경제에서 반도체산업은 수출비중 15%, GDP 비중 5 %

를 차지할 정도로 매우 중요함.

○ 반도체산업이 차지하는 비중만큼 반도체관련 소재도 비중을

크게 차지함.


○ 반도체의 종류는 크게 정보를 저장할 수 있는 메모리반도체

와 정보 저장 없이 연산이나 제어기능을 하는 비메모리반도

체( 8 0 % )로 구성됨( <표 3-2> 참조) .

○ 우리나라 반도체산업은 수출비중이 높고, 세계시장 활황을

주도하고 있는 메모리부문에서 높은 경쟁력을 확보하고 있

어 당분간 세계 평균수준 이상의 높은 성장을 지속할 것으

로 예상됨.

- D램은 우수한 공정기술 및 제품구성력을 바탕으로 세계

시장을 주도(점유율：세계시장 44%, 중국시장 60%, 일본

시장 4 4 % )

- 플래시메모리는 수요가 급증하고 있는 N A N D형을 중심

으로 시장점유율(현재 세계시장 2 0 % )이 상승할 것으로

전망

○ 세계 D램시장 규모는 2 0 0 3년중 1 6 7억달러(메모리제품의

5 1 . 3 % )로 전년대비 9.4% 증가함.


<표 3-2> 국내 주요산업인 메모리

종 류 기 능

D R A M (휘발성 메모리)전원이 공급되는 동안에도 주기적으로 정보를 기

억시키면서 사용하는 메모리

Flash Memory

(비휘발성 메모리)

1TR-1Cell 구조의 전력소모 작고, 고속저장 가능하

여 자동응답기나 전자수첩과 같이 정보를 자주 변

경하는 용도에 사용

○ 삼성전자(점유율 2 7 . 1 % )와 마이크론( 1 8 . 3 % )이 1, 2위를 유

지한 가운데 하이닉스( 1 6 . 8 % )가 작년 4 / 4분기중 7개 분기만

에 인피니언을 제치고 3위를 탈환함.

○ 세계 플래시메모리시장 규모는 2 0 0 3년중 1 1 7억달러(메모리

제품의 3 6 . 1 % )로 작년 이후 급성장이 지속됨( 2 0 0 2년 2 . 2 %

→ 2 0 0 3년 51.1% → 2 0 0 4 . 1 / 4분기 전년동기대비 7 0 . 3 % ) .

- 플래시메모리의 주된 사용처인 휴대폰, 디지털 카메라 및

캠코더, MP3플레이어, PDA 등 모바일·디지털기기 수요

급증함.

○ 플래시메모리 N O R형에 비해 저장용량 및 성능이 우수한

플래시메모리 N A N D형이 2004. 1/4분기에 전체 플래시메모

리에서 차지하는 비중이 4 2 . 9 %로 상승함.

- 9 8년 이후 N A N D시장을 선도해 온 삼성전자(점유율

1 9 . 5 % )는 2 0 0 2년 전체 순위 3위에서 작년 3 / 4분기 이후 1

위로 부상하였으며 도시바(NAND 2위, 16.4%)도 4위에서

2위로 격상함.

- 2 0 0 7년까지 시장규모가 연평균 2 2 . 3 %로 증가하여 2 2 4억달

러 예상됨.

- 2 0 0 7년 N O R형은 1 5 1억달러, NAND형은 7 3억달러로 증가

하여 D R A M과 시장규모 차이가 2 9 . 6억달러에 불과함.

○ SoC 및 비메모리 반도체는 시장규모가 커서 우리나라가 반

도체 분야에서 세계1등 국가가 되기 위해서는 반드시 정복


해야 될 분야임.

- 국가 차원에서 디지털 TV, 유비쿼터스 시스템, 지능형 로

봇, 자동차용 SoC, 텔레매틱스, RFID 등을 시스템 설계단

계에서부터 지원 개발이 요망됨.

○ 소재 산업은 다양성, 원천성, 장기성, 막대한 부가가치의 특

징을 가지고 있으며, 벤처나 중소기업에서 시작하여 수요산

업 규모의 확대에 따라 성장하며, 플랜트 수출과 기술료 수

입이 확실함.

- 그러나, 국내에는 시스템 산업체에서 파생된 소재산업이

주로 대기업에 분포되어 플랜트 수입으로 시작하였으며,

원천기술을 기반으로 하는 소규모 업체의 기반이 극히

열악한 상황임.

- 차세대 반도체 소재 산업은 장기적으로 반도체 기술에 있

어서 세계 정상의 위치를 확고히 하는 근본적인 투자임.

○ IT 산업의 기반인 반도체 및 관련산업에 집중적 투자가 요

구되고 있음.

- 최근 이라크전쟁과 산유국의 불안정한 원유공급으로 인

하여 배럴당 4 0 - 5 0달러를 오르내리고, 이에 따라 비산유

국인 우리나라의 경제는 각종 어려움에 허덕이는 실정이

며, 선진국진입이 불가할 것이라는 경고도 있음.

- 이와 같이 원자재나 소재는 이를 이용하는 부품과 시스

템으로 연결되는 산업구조의 최전방에서 단가, 품질, 유통


을 좌우하게 됨.

- 즉 일본과 미국을 비롯한 국가에서 생산된 소재를 이용하

여, 초기의 소재개발 실패나 장기 투자 위험을 피하면서

빠르고 쉽게 제품을 개발하여 시장에 진입하는 전략에 성

공함.

- 그러나 이러한 점은 선진국으로 진입하려는 한국경제에

한계점으로 부각되기 시작함. 결과적으로, 소재에 제한된

기술의 경쟁력과 부가가치로 인하여 생산과 판매에서 세

계 1 - 2위라도 실질 소득은 미미하고, 오히려 일본의 경제

회복에 기여함.

- 국민소득 2만불 진입을 위해 I T산업의 F u n d a m e n t a l을 강

화해야 하며, 이는 이제껏 미루어온 소재와 원천기술에서

해답을 찾아야 할 것임.

- 특히, 반도체는 각종 산업기기의 전장화 및 TV, Camera,

Computer, 휴대폰, PDA 등의 IT 산업에 기반으로 가장

핵심 분야이므로 집중적 투자가 요구됨.

○ WSTS 등 주요 시장조사기관들은 금년도 세계 반도체시장

이 25% 내외 고성장하여 최고의 활황을 예측하고 있으므로

적절한 재고 유지가 필요함.

- I T산업이 회복되면서 반도체 수급 및 투자가 균형을 이

루어 선순환 현상을 보이고 있음.

- 반도체 수요는 PC 업그레이드의 본격화, 핸드폰·모바

일·디지털가전 수요 확산 등으로 대부분의 지역 및 품


목에서 강한 증가세를 지속할 것임.

- 공급측면에서도 일부 제품의 공급부족 및 가격상승으로

F a b가동률이 높아져 설비투자 확대를 유인하고 있고 재

고도 적정수준 유지가 요망됨.

○ 그리고 생산업체들은 메모리 생산량 및 투자시기를 주도적

으로 조정하고, 고도기술 개발 및 양산역량 확보에 노력하

여 품질 및 가격경쟁력을 시킬 필요가 있음.

- 정보·통신·방송·금융의 통합화(Digital Convergence)

진전으로 수요가 급증하고 있는 고성능·고부가가치 제

품시장을 선점할 수 있도록 메모리제품에서 비모리 분야

에 이르기까지 제품구성 다각화 요망됨.

나. 수직계열화가능성

○ 국내 대기업들이 그 동안 상대적으로 등한시했던 반도체관

련 소재 분야에 속속 참가하고 있음.

- 핵심 재료소재의 해외 의존이 계속돼선 세계 최고 수준

의 경쟁력을 갖출 수 없다는 점을 깊이 인식함.

- 국내 반도체·L C D·휴대폰 산업 등이 세계 최대 수준으

로 도약하면서, 전자소재 분야 진출이 불확실성을 제거할

수 있는 전략임.

- 이런 상황에서 자본과 기술력을 갖춘 대기업들의 전자소

재 시장 진출은 한국 소재산업의 업그레이드할 계기가


될 것으로 기대됨.

○ 특히, 국내 대기업들은 완성품에서 기초 소재까지 수직적

계열을 형성할 수 있는 경우가 많아서, 초기 규모의 경제

달성과 경영 효율화에 유리함.

- 삼성 계열의 제일모직, 삼성코닝정밀유리, 삼성정밀화학,

LG 계열의 L G화학, LG마이크론, LG실트론, SK의 S K C

등이 대기업 그룹 계열의 대표적인 전자재료 업체들이고,

코오롱, 한화종합화학, 두산 등은 화학 및 섬유 분야에서

대표적인 업체들임.

- 이들 업체들은 그동안 주로 일본 업체들이 장악해 왔던

전자소재 분야에 도전, 국산화를 통해 외국 기업들의 영

향력을 줄이고 국내 기업들이 외국 기업과 동등한 조건

에서 싸울 수 있는 기회를 제공하고자 함.

- L G전자, 삼성전자, 삼성SDI 등 같은 계열의 세트 업체들

과 긴밀한 공조와 분야별로 설계 전문기업을 육성하고

고품질 제품 개발의 능력배양이 필요함.


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7. S. G. Rao and R. Fatema, “Self-assmbly in Molecular

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8. KETI, 일본의 전자소재산업 정책과 공동연구개발 사례, May,

2 0 0 3 .

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저자소개

김 기 일

•공학박사•산업기술정보원 책임연구원•현, 한국과학기술정보연구원 선임연구원•저서：탄소나노튜브 등

장 태 종

•기계공학 석사, 지적재산권법 박사과정•산업기술정보원 책임연구원•현, 한국과학기술정보연구원 선임연구원•저서：종합 특허법 해설 등

손 종 구

•경영학 박사•산업기술정보원 책임연구원•현, 한국과학기술정보연구원 선임연구원•저서：국제경영학 등

반도체관련 소재2 0 0 4년 1 1월 2 5일 인쇄

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