반도체 산업은 인공지능(AI)의 급속한 발전과 함께 전례 없는 '메가 사이클'에 진입하고 있습니다. 이러한 변화의 중심에는 미세 공정의 한계를 뛰어넘고 성능을 극대화할 수 있는 차세대 반도체 소재 기술이 자리하고 있습니다. 최근 서울 코엑스에서 성황리에 막을 내린 세미콘 코리아 2026은 이러한 미래 반도체 산업의 방향성을 제시하며, 혁신적인 소재 기술들을 대거 선보였습니다. 이번 행사에서는 AI 기반의 소재 개발부터 원자 단위 제어, 그리고 첨단 패키징에 이르기까지, 반도체 기술의 '옹스트롬 시대(Angstrom Era)'를 열 핵심 솔루션들이 집중 조명되었습니다.
AI 기술의 발전은 더 높은 성능과 효율을 요구하며, 이는 곧 반도체 소재 기술의 혁신을 촉발하고 있습니다. 세미콘 코리아 2026의 '첨단 소재 및 공정 기술' 세션에서는 AI 기반의 소재 개발이 차세대 컴퓨팅을 위한 변혁적인 솔루션으로 제시되었습니다. 이는 단순히 기존 소재의 성능을 개선하는 것을 넘어, AI가 새로운 물질의 발견과 최적화 과정을 가속화하며 반도체 산업의 로드맵을 앞당기는 핵심 동력으로 작용하고 있음을 의미합니다. 또한, 삼성전자와 SK하이닉스 등 주요 기업들은 AI 가속기의 핵심인 고대역폭 메모리(HBM)와 차세대 어드밴스드 패키징 기술을 주요 화두로 제시하며, 이와 관련된 소재 기술의 중요성을 강조했습니다.
반도체 미세화는 물리적 한계에 도달하고 있으며, 이를 극복하기 위한 새로운 리소그래피 및 식각 기술과 이에 필요한 소재의 중요성이 커지고 있습니다. 후지필름(Fujifilm)은 세미콘 코리아 2026에서 EUV(극자외선), ArF(불화아르곤), KrF(불화크립톤) 등 다양한 첨단 포토레지스트와 PFAS-free(과불화화합물 미함유) 레지스트, 나노임프린트 레지스트를 포함한 광범위한 반도체 소재 포트폴리오를 선보였습니다. 특히, 원자 단위의 정밀한 공정 제어 기술은 물리적 스케일링 한계를 극복하고 차세대 디바이스를 구현하는 데 필수적인 요소로 강조되었습니다. 이러한 첨단 소재들은 더 미세하고 복잡한 회로 패턴을 형성하는 데 결정적인 역할을 합니다.
반도체 칩의 성능은 더 이상 단일 칩 내부의 미세화만으로는 한계가 있습니다. 이를 해결하기 위해 어드밴스드 패키징과 혁신적인 인터커넥트 기술이 주목받고 있으며, 이에 필요한 신소재 개발이 활발합니다. 후지필름은 ZEMATES™ 브랜드의 폴리이미드와 열 관리 소재 등 첨단 패키징 소재를 소개하며 반도체 패키지 신뢰성 향상에 기여하는 솔루션을 제시했습니다. 또한, 3D-NAND 기술 확장과 관련된 재료의 기술적 과제들이 논의되었으며, 이는 고성능 컴퓨팅 및 메모리 솔루션 구현을 위한 필수적인 요소입니다. 이처럼 다양한 소재 혁신은 고집적화, 고성능화의 길을 열어주고 있습니다.
전력 반도체 분야에서는 기존 실리콘(Si) 기반의 한계를 뛰어넘는 와이드 밴드갭(WBG) 소재가 차세대 기술로 각광받고 있습니다. 세미콘 코리아 2026의 '화합물 전력 반도체 서밋'에서는 와이드 밴드갭 반도체의 전반적인 밸류체인이 조명되었습니다. 특히 질화갈륨(GaN) 반도체는 실리콘 대비 뛰어난 내열성과 내구성을 가지며 고밀도 구현이 가능하여, 로봇 관절 등에 필수적인 칩의 소형화 및 고성능화를 동시에 가능하게 합니다. 이러한 GaN과 같은 WBG 소재는 전기차, 고속 충전기, 데이터센터 등 고효율 전력 변환이 요구되는 다양한 분야에서 혁신을 이끌 것으로 기대됩니다.
세미콘 코리아 2026에는 Imec, IBM, Merck, SK하이닉스, 삼성전자, 후지필름, Applied Materials, Lam Research, Tokyo Electron, KLA 등 글로벌 반도체 생태계의 주요 기업들이 참여하여 최신 소재 기술과 솔루션을 선보였습니다. 이들은 인공지능이 주도하는 새로운 산업 패러다임 속에서 미래 기술의 방향성을 제시하고, 공정과 기술 간의 경계를 허무는 협력과 공동 로드맵 구축의 중요성을 강조했습니다. 특히, 국내 소부장(소재·부품·장비) 기업들의 기술력이 글로벌 기업들과의 협력을 통해 더욱 빛을 발할 수 있는 기회의 장이 마련되었습니다.
세미콘 코리아 2026은 AI 시대의 도래와 함께 반도체 산업이 마주한 새로운 도전과 기회를 명확히 보여주었습니다. 특히, 차세대 반도체 소재 기술은 미세화의 한계를 극복하고, 고성능, 고효율의 반도체를 구현하며, 궁극적으로 AI 기반 혁신을 가능하게 하는 핵심 동력임이 분명합니다. AI 기반 소재 개발, 첨단 리소그래피 및 패키징 소재, 그리고 와이드 밴드갭 반도체 등 다양한 분야에서의 혁신은 반도체 산업의 지속적인 성장을 견인할 것입니다. 글로벌 기업들의 긴밀한 협력과 끊임없는 연구 개발을 통해, 우리는 더욱 진보된 반도체 기술이 만들어낼 놀라운 미래를 기대할 수 있습니다.
Q1: 세미콘 코리아 2026에서 가장 주목받은 차세대 반도체 소재 기술은 무엇인가요?
A1: AI 기반의 소재 개발, 첨단 리소그래피용 포토레지스트(EUV, PFAS-free 등), 어드밴스드 패키징용 신소재(폴리이미드, 열 관리 소재), 그리고 질화갈륨(GaN)과 같은 와이드 밴드갭(WBG) 전력 반도체 소재 등이 주요하게 다루어졌습니다.
Q2: AI가 반도체 소재 기술 개발에 어떤 영향을 미치나요?
A2: AI는 새로운 반도체 소재의 발견 및 최적화 과정을 가속화하고, 원자 단위의 정밀한 공정 제어를 가능하게 하여 미세화 한계를 극복하고 차세대 컴퓨팅 솔루션을 구현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
Q3: 와이드 밴드갭(WBG) 반도체 소재의 주요 장점은 무엇이며, 어디에 활용되나요?
A3: GaN과 같은 WBG 소재는 기존 실리콘 대비 뛰어난 내열성, 내구성, 그리고 고밀도 구현이 가능합니다. 이는 전기차, 고속 충전기, 데이터센터, 로봇 등 고효율 전력 변환이 필수적인 분야에서 칩의 소형화 및 고성능화를 가능하게 합니다.
Q4: 세미콘 코리아 2026에서 소재 기술 혁신을 이끈 주요 기업들은 어디인가요?
A4: Imec, IBM, Merck, SK하이닉스, 삼성전자, 후지필름, Applied Materials, Lam Research, Tokyo Electron, KLA 등 글로벌 반도체 소재, 장비 및 칩 제조사들이 참여하여 다양한 혁신 기술을 선보였습니다.
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