반도체 성능을 좌우하는 귀금속의 전략적 역할
견적 소스: EE Times Asia
날짜: 2026년 5월 1일
저자: 이와라 야스타카(다나까귀금속공업 주식회사 이사 집행 임원)
링크: The Strategic Role of Precious Metals in Defining Semiconductor Performance
반도체 업계에서는 오랫동안 트랜지스터의 미세화가 성능 향상을 지원해 왔다. 그러나 현재 그 조류는 크게 변화하고 있다. AI와 고성능 컴퓨팅(HPC)의 급속한 발전에 따라 반도체 성능을 좌우하는 요소는 단순한 미세화에서 '재료 기술'로 중심을 옮기고 있다.
반도체 공업회(SIA)에 따르면 2024년 세계 반도체 매출은 6,270억 달러에 달해 AI, 고성능 컴퓨팅, 자동차 전동화, 산업 디지털화를 배경으로 2030년까지 1조 달러를 넘을 것으로 예측되고 있다. 또한 IDC는 AI 관련 반도체 수요가 2030년까지 두 자리 성장을 계속할 것으로 전망하고 있으며, 하이퍼스케일 데이터센터와 에지 AI 시스템의 확대가 시장을 밀어 올리고 있다. 게다가 시장조사회사 Omdia는 2026년 반도체 시장 성장률 예측을 62.7%로 대폭 끌어올리고 있다.
이러한 성장은 단순히 생산량을 증가시키는 것이 아닙니다. 설계 사상 그 자체를 변화시키고 있다. 전력밀도는 급속히 높아져, 열설계 여유는 축소되고, 특히 차재나 산업용도에서는 장수명화에 대한 요구도 강해지고 있다. 이 환경 하에서 금, 은, 팔라듐, 백금, 이리듐, 루테늄과 같은 귀금속은 단순한 보조 재료가 아니라 장치 성능을 실제로 어디까지 끌어낼 수 있는지를 좌우하는 핵심 재료가 되고 있다.
반도체 제조에서 귀금속의 중요성
귀금속은 탁월한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 반도체 제조에서 고유 한 역할을 담당합니다.
예를 들면, 금은 내부식성, 접합 신뢰성, 가공성이 우수하고, 미세 피치 접속이나 고신뢰성 패키징에 필수적인 재료이다. 한편, 은은 금속 중에서 가장 높은 전기전도율과 열전도율을 가지며, 다이어태치 방열용도에 있어서 중요한 역할을 하고 있다.
또, 팔라듐은 경도, 도전성, 내산화성의 밸런스가 우수하고, 루테늄 이나 백금은, 저저항 또한 고내구성이 요구되는 첨단 프로세스의 박막 형성 분야에서 중요성을 증가시키고 있다.
반도체 제조의 확대에 따라 이들 재료를 어떻게 조달하고 효율적으로 이용· 회수 하는가 하는 관점도 중요성을 늘리고 있다. 성능뿐만 아니라 자원 순환과 공급 안정성까지 포함한 재료 매니지먼트가 요구되는 시대가 되고 있다.
AI 시대에 요구되는 재료 성능
이하라는 "AI와 HPC의 확대에 따라 반도체 설계의 우선순위는 근본적으로 변화하고 있다"고 지적한다.
"지금까지 업계는 트랜지스터의 미세화를 중심으로 발전해 왔지만, AI나 HPC에서는 어려운 열·전기 환경하에서 동작하는 고도 집적 디바이스로부터 어떻게 시스템 레벨의 성능을 이끌어내는가가 과제가 되고 있다"고 말한다.
게다가 "계산 밀도가 높아짐에 따라 발열은 국소화되어 전력 공급 요구도 엄격해진다. 또한 패키지와 인터커넥트 레벨에서의 장기 신뢰성이 매우 중요해지고 있다"고 설명하고 있다.
이러한 환경에서 재료 자체는 시스템 성능을 좌우하는 요소입니다. . 다이어태치 재료, 접합 재료, 박막, 도금, 테스트 재료에 이르기까지 열 제거 효율이나 전류 안정성, 장기 신뢰성에 직접 영향을 미치는 존재가 된다. 특히 AI나 HPC 시스템에서는 고부하 상태가 장시간 지속되기 때문에 열 스트레스 하에서의 전기적·기계적 안정성이 중요시되고 있다.
반도체 제조 전체를 지원하는 다나까귀금속의 재료 기술
디바이스 구조가 복잡해짐에 따라, 재료 기술의 중요성은 더욱 높아지고 있다. 다나까귀금속 에서는 도전성뿐만 아니라 내열성, 내식성, 신뢰성을 종합적으로 실현하는 재료로서 귀금속 재료의 개발을 진행하고 있다.
1885년 창업 이래 140년 이상 귀금속 사업을 전개해 온 이 회사는 조달, 정제, 고순도 관리, 재료 설계, 애플리케이션 개발에 이르기까지 폭넓은 기술 기반을 구축해 왔다. 현재는 반도체 전 공정, 패키징, 테스트 공정까지를 커버하는 재료 포트폴리오를 전개하고 있다.
전공정에서는, CVD나 ALD 성막용의 고순도 귀금속 프리커서 나, 루테늄계 재료, 저저항·고내구 박막용 스퍼터링 타겟을 제공하고 있다.
또한, 패키지 분야에서는 금·금 합금,은, 구리, 팔라듐 코트 구리 등의 본딩 와이어를 전개하는 것 외에, 파워 디바이스용으로 후막 알루미늄 와이어나 구리 리본도 제공하고 있다. 또한, 귀금속 도금 기술에 의해, 고전류 밀도나 열 사이클 환경하에서도, 내부식성, 안정된 접촉 저항, 장기 내구성을 실현하고 있다.
지속가능성을 지원하는 귀금속 리사이클
반도체 제조가 자원 집약형 산업이 되는 가운데 귀금속 리사이클의 역할은 '환경 대응'에서 '사업 계속에 필수적인 요소'로 변화하고 있다. 또한, 귀금속 가격의 변동이 계속되는 가운데 비용 억제와 안정 공급의 관점에서도 재료 효율과 리사이클의 중요성이 높아지고 있다.
다나까귀금속 에서는 회수 · 정제 · 재제품화를 일체화한 클로즈드 루프 시스템을 구축하고 있다.
이하라는 "리사이클은 단순한 지속가능성 시책이 아니다. 품질관리, 공급안정성, 자원이용효율을 실현하기 위한 중요한 구조이며, 클로즈드 루프형의 재료 순환은 이미 산업계의 표준이 되고 있다"고 말했다.
이러한 노력은 차세대 반도체와 파워 일렉트로닉스 분야를 지원하는 동시에 귀금속의 순환 이용 촉진에도 공헌하고 있다.
본 기사는, EE Times Asia에 의해 2026년 5월 1일에 공개된 기사를 기초로, 동사의 허락을 얻어 다나까귀금속 번역·게재한 것이다.
본 기사는 EE Times Asia에 게재된 것이며, 자세한 내용은 이하에서 확인 가능하다.
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관련 정보
반도체 제조와 다나까귀금속
1885년 창업 이래 다나까귀금속은 귀금속 전문기업으로서 일본의 제조업과 함께 걸어왔다. 현재는 반도체 제조 분야에서도 폭넓은 재료·기술 솔루션을 제공하고 있다.
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