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세계의 고유전율 재료 시장
High-K Dielectric Materials
상품코드 : 1747783
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2025년 06월
페이지 정보 : 영문 288 Pages
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한글목차

고유전율 재료 세계 시장은 2030년까지 2억 6,240만 달러에 이를 전망

2024년에 1억 7,740만 달러로 추정되는 고유전율 재료 세계 시장은 2024-2030년간 CAGR 6.7%로 성장하여 2030년에는 2억 6,240만 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 본 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 이산화티타늄은 CAGR 5.1%를 나타내고, 분석 기간 종료시에는 1억 870만 달러에 이를 것으로 예상되고 있습니다. 오산화 탄탈룸 부문의 성장률은 분석 기간중 CAGR 8.9%로 추정됩니다.

미국 시장은 4,830만 달러로 추정, 중국은 CAGR 10.3%로 성장 예측

미국의 고유전율 재료 시장은 2024년에 4,830만 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제대국인 중국은 2030년까지 5,370만 달러 규모에 이를 것으로 예측되며, 분석 기간인 2024-2030년 CAGR은 10.3%로 추정됩니다. 기타 주목해야 할 지역별 시장으로서는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간중 CAGR은 각각 3.5%와 6.5%를 보일 것으로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 4.4%를 보일 전망입니다.

세계의 고유전율 재료 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

고유전율 재료가 첨단 반도체 미세화에 필수적인 이유는 무엇인가?

고유전율 재료는 더 작은 노드 모양으로 누설 전류를 줄이면서 커패시턴스를 유지하는 뛰어난 능력으로 인해 첨단 반도체 제조에 필수적인 요소입니다. 트랜지스터가 10nm 이하로 미세화되고 게이트 산화막이 얇아짐에 따라 기존의 이산화규소 절연막은 양자 터널 효과를 방지할 수 없으며, SiO2보다 훨씬 높은 유전율을 가진 High-K 소재는 전력 소비와 발열을 최소화하면서 MOSFET의 게이트 제어를 강화할 수 있습니다. 제어를 강화할 수 있습니다.

하프늄 산화물(HfO2), 산화지르코늄(ZrO2) 및 다양한 페로브스카이트 화합물을 포함한 이러한 재료는 성능, 에너지 효율 및 소형화가 최우선 과제인 로직 및 메모리 장치에 채택되고 있습니다. 왜곡 실리콘, 게르마늄, III-V족 반도체와 같은 고이동도 채널 재료에서 페로브스카이트 화합물의 역할은 게이트 누설 증가 없이 임계 전압을 유지할 수 있기 때문에 디바이스 엔지니어에게 매우 중요합니다. NVM) 용도에서 고유전율 K 유전체는 셀 커패시턴스를 향상시키고, 리텐션을 개선하며, 전류 한계를 넘어서는 스케일링을 가능하게 합니다.

성능 요구 사항을 충족시키기 위해 성막 기술 및 재료 통합은 어떻게 진화하고 있는가?

반도체 공정에 고유전율 유전체를 통합하는 것은 매우 복잡하며, 고도의 증착 방법과 엄격한 계면 제어가 필요합니다. 원자층 증착법(ALD)은 원자 수준의 정밀도로 초박막 컨포멀 고유전체 필름을 증착하는 데 적합한 방법이며, ALD는 화학량론, 필름 두께의 균일성, 계면층 형성을 제어할 수 있어 원하는 전기적 특성을 달성하고 금속 게이트 스택과의 호환성을 보장하는 데 매우 중요합니다. 중요합니다.

공정 혁신은 현재 결함 밀도를 최소화하고 열 안정성을 향상시키는 데 초점을 맞추었습니다. 장벽층과 계면 공학은 특히 높은 K/반도체 계면에서 고정 전하 축적과 트랩 밀도를 억제하기 위해 사용됩니다. 또한, TiN, TaN, Ru와 같은 금속 게이트 전극과의 통합은 nMOS 및 pMOS 소자 모두에서 일함수 튜닝을 지원하도록 진화하고 있습니다. 이러한 기술 혁신은 신뢰할 수 있는 소자의 미세화를 가능하게 하고 최첨단 반도체 공장의 수율을 향상시키고 있습니다.

High-K 소재의 채택이 기존 로직 디바이스를 넘어 어디까지 확대되고 있는가?

CMOS 로직의 스케일링이 전통적으로 고유전율 유전체 개발의 원동력이었지만, 다른 반도체 및 광전자 분야로 빠르게 확산되고 있으며, DRAM 제조업체들은 더 나은 누설 제어와 메모리 밀도 향상을 위해 고종횡비 커패시터를 생산하기 위해 고유전율 재료에 점점 더 의존하고 있습니다. 고유전율 소재에 대한 의존도를 점점 더 높이고 있습니다. 플래시 메모리 개발자들은 특히 디바이스의 수직성이 새로운 유전체 문제를 야기하는 3D NAND 아키텍처에서 내구성과 속도를 향상시키기 위해 High-K/금속 게이트 스택을 통합하고 있습니다.

파워 일렉트로닉스에서는 GaN 및 SiC와 같은 광대역 갭 반도체 소자가 고K 유전체와 결합되어 고전압 및 고주파 동작에서 게이트 절연을 관리하고 있습니다. 새로운 응용 분야로는 강유전체 전계효과 트랜지스터(FeFET)가 있으며, 도핑된 고K 재료는 로직 인 메모리 소자에 사용되고 있습니다. 또한, 고유전율 유전체는 낮은 누설, 높은 내전압, 크기 최적화가 핵심인 RF 부품, MEMS 액추에이터, 센서에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 이러한 분야 전반의 채택이 전기적, 기계적 특성을 조정한 차세대 유전체 재료에 대한 수요를 촉진하고 있습니다.

고유전율 재료 시장의 성장은 몇 가지 요인에 의해 주도되고 있습니다.

주로 반도체 제조의 지속적인 노드 미세화와 7nm 이하의 지오메트리에서 우수한 게이트 제어의 필요성에 의해 촉진되고 있으며, FinFET 및 게이트 올 어라운드(GAA) 트랜지스터와 같은 3D 디바이스 아키텍처로의 전환은 컨포멀하고 결함이 없는 고K 필름의 필요성을 증가시키고 있습니다. 결함 없는 고K 박막의 필요성이 높아지고 있습니다. 로직 및 메모리 디바이스 모두에서 HKMG(High-K/Metal Gate) 스택이 널리 채택되고 있으며, 첨단 파운드리 공장에서의 웨이퍼 시작이 증가함에 따라 시장 성장을 가속화하고 있습니다.

AI, 엣지 컴퓨팅, 모바일 플랫폼의 고성능, 저전력 소비 디바이스에 대한 수요는 와트당 성능을 향상시키기 위해 고유전율 재료의 사용을 강화하고 있습니다. 동시에, DRAM과 NAND의 용량 확대로 인한 대량 생산의 필요성과 소형, 고전압 스위치를 지향하는 파워 반도체의 추세는 기존의 하프늄 화합물 이외의 재료에 대한 탐색을 촉진하고 있습니다. 마지막으로, ALD 툴링, 인터페이스 엔지니어링, 작업 기능 튜닝의 발전은 통합 장벽을 낮추고 차세대 전자 부품에 고유전율 유전체 솔루션의 광범위한 채택을 가능하게 하고 있습니다.

부문

유형(이산화티타늄, 오산화탄탈룸, 산화알루미늄, 기타 유형), 용도(게이트 절연막, 커패시터 절연막, 광전 기화학 셀, 에피텍셜 절연막, 기타 용도)

조사 대상 기업 예(총 42개사)

관세 영향 계수

Global Industry Analysts는 본사의 국가, 제조거점, 수출입(완제품 및 OEM)을 기반으로 기업의 경쟁력 변화를 예측했습니다. 이러한 복잡하고 다면적인 시장 역학은 인위적인 수익원가 증가, 수익성 감소, 공급망 재편 등 미시적 및 거시적 시장 역학 중에서도 특히 경쟁사들에게 영향을 미칠 것으로 예측됩니다.

Global Industry Analysts는 세계 주요 수석 이코노미스트(1,4,949명), 싱크탱크(62개 기관), 무역 및 산업 단체(171개 기관)의 전문가들의 의견을 면밀히 검토하여 생태계에 미치는 영향을 평가하고 새로운 시장 현실에 대응하고 있습니다. 모든 주요 국가의 전문가와 경제학자들이 관세와 그것이 자국에 미치는 영향에 대한 의견을 추적 조사했습니다.

Global Industry Analysts는 이러한 혼란이 향후 2-3개월 내에 마무리되고 새로운 세계 질서가 보다 명확하게 확립될 것으로 예상하고 있으며, Global Industry Analysts는 이러한 상황을 실시간으로 추적하고 있습니다.

2025년 4월: 협상 단계

이번 4월 보고서에서는 관세가 세계 시장 전체에 미치는 영향과 지역별 시장 조정에 대해 소개합니다. 당사의 예측은 과거 데이터와 진화하는 시장 영향요인을 기반으로 합니다.

2025년 7월: 최종 관세 재설정

고객님들께는 각 국가별 최종 리셋이 발표된 후 7월에 무료 업데이트 버전을 제공해 드립니다. 최종 업데이트 버전에는 명확하게 정의된 관세 영향 분석이 포함되어 있습니다.

상호 및 양자 간 무역과 관세의 영향 분석 :

미국 <>& 중국 <>& 멕시코 <>& 캐나다 <>&EU <>& 일본 <>& 인도 <>& 기타 176개국

업계 최고의 이코노미스트: Global Industry Analysts의 지식 기반은 국가, 싱크탱크, 무역 및 산업 단체, 대기업, 그리고 세계 계량경제 상황에서 이 전례 없는 패러다임 전환의 영향을 공유하는 분야별 전문가 등 가장 영향력 있는 수석 이코노미스트 그룹을 포함한 14,949명의 이코노미스트를 추적하고 있습니다. 16,491개 이상의 보고서 대부분에 마일스톤에 기반한 2단계 출시 일정이 적용되어 있습니다.

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

LSH
영문 목차

영문목차

Global High-K Dielectric Materials Market to Reach US$262.4 Million by 2030

The global market for High-K Dielectric Materials estimated at US$177.4 Million in the year 2024, is expected to reach US$262.4 Million by 2030, growing at a CAGR of 6.7% over the analysis period 2024-2030. Titanium Dioxide, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 5.1% CAGR and reach US$108.7 Million by the end of the analysis period. Growth in the Tantalum Pentoxide segment is estimated at 8.9% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$48.3 Million While China is Forecast to Grow at 10.3% CAGR

The High-K Dielectric Materials market in the U.S. is estimated at US$48.3 Million in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$53.7 Million by the year 2030 trailing a CAGR of 10.3% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 3.5% and 6.5% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 4.4% CAGR.

Global High-K Dielectric Materials Market - Key Trends & Drivers Summarized

Why Are High-K Dielectric Materials Essential to Advanced Semiconductor Scaling?

High-K dielectric materials have become indispensable in advanced semiconductor manufacturing due to their superior ability to maintain capacitance while reducing leakage current at smaller node geometries. As transistors shrink below 10nm and gate oxides become thinner, traditional silicon dioxide insulators are no longer sufficient to prevent quantum tunneling effects. High-K materials, with dielectric constants significantly higher than SiO2, enable enhanced gate control in MOSFETs while minimizing power consumption and heat generation.

These materials, including hafnium oxide (HfO2), zirconium oxide (ZrO2), and various perovskite compounds, are being deployed in logic and memory devices, where performance, energy efficiency, and miniaturization are top priorities. Their role in high-mobility channel materials like strained silicon, germanium, and III-V semiconductors is crucial, as they allow device engineers to maintain threshold voltage without increasing gate leakage. In DRAM and non-volatile memory (NVM) applications, high-K dielectrics enhance cell capacitance, improve retention, and enable scaling beyond current limits.

How Are Deposition Techniques and Material Integration Evolving to Meet Performance Demands?

High-K dielectric integration into semiconductor processes is highly complex, requiring advanced deposition methods and strict interface control. Atomic Layer Deposition (ALD) remains the preferred method for applying ultra-thin, conformal high-K films with atomic-level precision. ALD allows control over stoichiometry, thickness uniformity, and interfacial layer formation, which are all critical in achieving desired electrical properties and ensuring compatibility with metal gate stacks.

Process innovation is now focused on minimizing defect density and enhancing thermal stability, as high-K layers must withstand high-temperature annealing without degrading electrical performance. Barrier layers and interface engineering are used to suppress fixed charge accumulation and trap density, especially at the high-K/semiconductor interface. Moreover, integration with metal gate electrodes such as TiN, TaN, and Ru is evolving to support work function tuning in both nMOS and pMOS devices. These innovations are enabling reliable device scaling and enhancing yield in cutting-edge semiconductor fabs.

Where Is High-K Material Adoption Expanding Beyond Traditional Logic Devices?

While CMOS logic scaling has traditionally driven high-K dielectric development, adoption is rapidly expanding into other semiconductor and optoelectronic domains. DRAM manufacturers are increasingly relying on high-K materials to fabricate high aspect ratio capacitors with better leakage control and increased storage density. Flash memory developers are integrating high-K/metal gate stacks to improve endurance and speed, particularly in 3D NAND architectures where device verticality introduces new dielectric challenges.

In power electronics, wide bandgap semiconductor devices such as GaN and SiC are being paired with high-K dielectrics to manage gate insulation under high voltage and high frequency operation. Emerging applications include ferroelectric field-effect transistors (FeFETs), where doped high-K materials are being used for logic-in-memory devices. Additionally, high-K dielectrics are playing a role in RF components, MEMS actuators, and sensors where low leakage, high breakdown strength, and size optimization are key. This cross-sector adoption is fueling demand for next-generation dielectric materials with tailored electrical and mechanical properties.

The Growth in the High-K Dielectric Materials Market Is Driven by Several Factors…

It is primarily fueled by continued node scaling in semiconductor manufacturing and the need for superior gate control at sub-7nm geometries. The migration toward 3D device architectures-such as FinFETs and gate-all-around (GAA) transistors-is amplifying the need for conformal, defect-free high-K films. The widespread adoption of high-K/metal gate (HKMG) stacks in both logic and memory devices is also accelerating market growth, supported by increasing wafer starts in advanced foundries.

Demand for high-performance, low-power devices across AI, edge computing, and mobile platforms is reinforcing the use of high-K materials to improve performance-per-watt. At the same time, the expansion of DRAM and NAND capacities is driving volume requirements, while power semiconductor trends toward compact, high-voltage switches are encouraging material exploration beyond conventional hafnium-based compounds. Finally, advancements in ALD tooling, interface engineering, and work function tuning are reducing integration barriers, enabling wider industry adoption of high-K dielectric solutions across next-generation electronic components.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the High-K Dielectric Materials market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Type (Titanium Dioxide, Tantalum Pentoxide, Aluminum Oxide, Other Types); Application (Gate Dielectrics, Capacitor Dielectrics, Photoelectrochemical Cells, Epitaxial Dielectrics, Other Applications)

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; Spain; Russia; and Rest of Europe); Asia-Pacific (Australia; India; South Korea; and Rest of Asia-Pacific); Latin America (Argentina; Brazil; Mexico; and Rest of Latin America); Middle East (Iran; Israel; Saudi Arabia; United Arab Emirates; and Rest of Middle East); and Africa.

Select Competitors (Total 42 Featured) -

TARIFF IMPACT FACTOR

Our new release incorporates impact of tariffs on geographical markets as we predict a shift in competitiveness of companies based on HQ country, manufacturing base, exports and imports (finished goods and OEM). This intricate and multifaceted market reality will impact competitors by artificially increasing the COGS, reducing profitability, reconfiguring supply chains, amongst other micro and macro market dynamics.

We are diligently following expert opinions of leading Chief Economists (14,949), Think Tanks (62), Trade & Industry bodies (171) worldwide, as they assess impact and address new market realities for their ecosystems. Experts and economists from every major country are tracked for their opinions on tariffs and how they will impact their countries.

We expect this chaos to play out over the next 2-3 months and a new world order is established with more clarity. We are tracking these developments on a real time basis.

As we release this report, U.S. Trade Representatives are pushing their counterparts in 183 countries for an early closure to bilateral tariff negotiations. Most of the major trading partners also have initiated trade agreements with other key trading nations, outside of those in the works with the United States. We are tracking such secondary fallouts as supply chains shift.

To our valued clients, we say, we have your back. We will present a simplified market reassessment by incorporating these changes!

APRIL 2025: NEGOTIATION PHASE

Our April release addresses the impact of tariffs on the overall global market and presents market adjustments by geography. Our trajectories are based on historic data and evolving market impacting factors.

JULY 2025 FINAL TARIFF RESET

Complimentary Update: Our clients will also receive a complimentary update in July after a final reset is announced between nations. The final updated version incorporates clearly defined Tariff Impact Analyses.

Reciprocal and Bilateral Trade & Tariff Impact Analyses:

USA <> CHINA <> MEXICO <> CANADA <> EU <> JAPAN <> INDIA <> 176 OTHER COUNTRIES.

Leading Economists - Our knowledge base tracks 14,949 economists including a select group of most influential Chief Economists of nations, think tanks, trade and industry bodies, big enterprises, and domain experts who are sharing views on the fallout of this unprecedented paradigm shift in the global econometric landscape. Most of our 16,491+ reports have incorporated this two-stage release schedule based on milestones.

COMPLIMENTARY PREVIEW

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TABLE OF CONTENTS

I. METHODOLOGY

II. EXECUTIVE SUMMARY

III. MARKET ANALYSIS

IV. COMPETITION

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