半導体計測・検査装置市場分析
半導体計測・検査装置市場規模は2024年にUSD 10.47 billionと推定され、2029年にはUSD 13.49 billionに達し、予測期間中(2024-2029)に5.20%のCAGRで成長すると予測される。
- 半導体の計測と検査は、半導体製造プロセスの管理において重要な役割を果たしている。半導体ウェハーの製造工程には約400~600の工程があり、1~2カ月で完了することもある。工程の早い段階で欠点が見つかると、その後の工程に費やされた努力が無駄になりかねません。半導体製造工程では、特定の歩留まりを保証するために、重要な節目で計測・検査手順が実施される。
- 浜松ホトニクスは、半導体ウェハーに対する現在の市場要求を満たすために、高い生産歩留まりを達成することの重要性を強調しています。計測と検査は、最適な品質と歩留まりを保証するために、広範な半導体製造プロセスにおいて重要な役割を果たしている。薄膜、線幅、パターン欠陥、その他の可能性のある欠陥を効率的に特性評価および測定し、あらゆる問題に迅速に対処し、高価なダウンタイムを最小限に抑えることが極めて重要です。半導体検査では、検査時間を短縮し、ウェハー上のパターンや薄膜の評価精度を向上させるために、高輝度UV光源の利用が不可欠です。
- 半導体計測は、ウェハの物理的特性に関する詳細な情報を提供し、特定のパラメータに適合するように製造プロセスの調整を容易にすることで、半導体製造プロセスにおいて重要な役割を果たしています。これにより、無駄を最小限に抑えながら、信頼性の高い高品質の半導体デバイスの生産が保証され、製造プロセスの経済性と持続可能性が維持されます。
- 半導体部門は、性能と速度を向上させ、よりコンパクトな集積回路を目指しており、その結果、製造技術も進歩している。手順の正確な監視を維持することは、製造において不可欠な要素となっている。TSMC、Infineon、Qualcomm、Intelなどの企業がチップ生産への投資を拡大していることから、後工程では計測機器とサービスの需要が高まると予想される。
- コスト効率の高い半導体材料への需要は、スマートフォン、家電製品、自動車用アプリケーションによって高まっている。これらの進歩は、無線技術(5G)や人工知能のようなイノベーションを刺激している。さらに、IoTデバイスの採用傾向が拡大し続けているため、半導体業界はスマート製品を実現するためにIoTデバイスに投資すると予想される。スマートデバイスの利用は増加傾向にあり、5G接続の世界的な拡大とともにさらに増加すると予想される。GSMAによると、5Gモバイル・ブロードバンド接続は2025年までに11億(11億)に達すると推定され、5Gの展開は同年までに世界人口の34%を包含すると予想されている。
- 市場で確固たる足場を築くため、ベンダーは戦略的パートナーシップを積極的に結び、先進的な多機能検査プラットフォームを構築している。最近では、k-スペース・アソシエイツが2023年1月に最新の薄膜測定ツール、kSA XRF(蛍光X線)を発表した。このツールは、光学的手法では確実に測定できない膜厚を正確に測定するために特別に設計されている。その有効性は、ガラスパネル、ウェハー、サセプターなど、さまざまな基板上の半導体層や誘電体層の測定で実証されている。これらの用途は、特に太陽エネルギー、発電、その他の薄膜技術の分野に関連している。
- しかし、予測期間中の市場の成長は、セットアップコストの高さや計測システムの取り扱いに関する専門知識の不足といった要因によって効率的に阻害されると予想される。こうした課題を克服するため、サービス指向のプレーヤーはオンデマンド計測サービスを提供し、精密寸法計測の専門分野で専門的な拡張機能を提供している。
- さらに、調査対象市場の成長は、米中貿易紛争などのマクロ経済的要因によっても課題となっている。米国は中国にいくつかの制裁を科し、同国が先端半導体装置にアクセスするのを妨げている。中国は同市場のサプライチェーンで重要な役割を果たしているため、こうした動向は調査対象市場の成長に悪影響を及ぼす。
半導体計測・検査装置の市場動向
ウェハ検査が著しい成長を遂げる
- 半導体デバイスの設計が微細化するにつれて、製造歩留まりの向上という課題が顕著になっている。より小さなノードと複雑な3Dアーキテクチャの導入は、設計段階での追加ステップと複雑さの増大につながる。プロセスには何百もの工程があり、どの段階でも欠陥や電気的な障害があれば、全体的な生産効率に支障をきたす可能性がある。新しい半導体設計の成功を左右する市場投入までの時間と歩留まりの重要性を考えると、ウェハ検査ツールの活用は、各段階で最適な性能を確保するために極めて重要です。
- ウェハ検査に対する需要の高まりは、今後数年間、3次元集積回路に対するニーズの高まりによって促進されると予想される。これらの回路は、メモリーカード、スマートフォン、スマートカード、各種コンピューティングデバイスなどの小型半導体デバイスに広く使用されている。三次元回路は、速度、耐久性、低消費電力、メモリの軽量化など、製品全体の性能を高めるため、携帯家電、センサー、MEMS、工業製品など、スペースに制約のある数多くのアプリケーションで人気を集めている。
- 費用対効果の高いクラウド・コンピューティング・ソリューションの利用が可能になりつつあることから、マイクロプロセッサーやデジタル・シグナル・プロセッサーなどのロジック・デバイスの需要が増加している。これは主に、さまざまな業界でサーバーやデータセンター・システムの利用が拡大していることが背景にある。さらに、IoT対応デバイスの普及により、マイクロプロセッサの使用量も増加している。これらのデバイスでは、温度制御を強化し性能を最適化するため、薄型ウェハーの利用が増加している。これらの要因が、ウェハ検査市場の拡大に寄与している。
- LEDアプリケーションに300mmウェハが広く採用されていることも、薄型ウェハ検査市場の世界的な成長の主な要因となっている。300mmウェーハは歩留まりが高いため、LEDメーカーはスケールメリットを享受し、収益性を高めることができる。稼働中の300mmウェーハ生産施設の数が増え続けているため、300mmウェーハの需要は大幅な急増が見込まれている。
- SEMI Silicon Manufacturers Group(SMG)が年末に実施した分析によると、2023年の世界のシリコンウェーハ出荷量は14.3%減少し、126億200万平方インチに達した。また、同期間のウエハー収入は10.9%減の123億米ドルに縮小した。しかし、2024年の回復の勢いは2026年まで続くと予想されており、将来への楽観的な見方もある。人工知能(AI)、ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)、5G、自動車、産業用アプリケーションなど、さまざまな分野でのシリコン需要の増加により、このポジティブなトレンドにより、ウエハ出荷量は過去最高を更新すると予想される。
- 5Gの導入と5G導入活動への投資の増加は、チップ産業におけるウエハーとウエハー検査ツールの需要をさらに促進すると予想される。Ericsson Mobility Report 2022によると、北米は今後5年間、5G加入普及の世界的リーダーになると予測されている。同地域では2027年までに契約数の90%が5Gになると予測されている。さらに同レポートは、2027年までに西ヨーロッパでは加入の82%、湾岸協力会議では80%、北東アジアでは74%が5Gになると予測している。すでに5Gの導入が始まっているインドでは、2027年までに全契約の約40%を5Gが占めると予想されている。世界的には、5Gは2027年までに全契約のほぼ半分を占め、合計44億契約に達すると予想される。
- IT、IoT、再生可能エネルギー、EV、電気通信、その他のセクターは、今後数年間で大きく成長する見込みです。また、これらの分野は無線技術に大きく依存している。ICや半導体の利用は無線技術の応用を可能にする。その結果、ウェハ検査市場には多くの機会がもたらされている。Infineon、TSMC、ST、Micron、Intel、Samsungなど、半導体業界の著名企業は、チップ生産活動に多額の投資を行っており、市場の需要拡大に大きく寄与している。
アジア太平洋地域が市場を支配する
- アジア太平洋地域は、半導体産業において製造と消費の面で顕著な地域の一つである。SIAによると、アジア太平洋地域は最大の半導体市場であり、中国が最も大きなシェアを占めている。エレクトロニクス分野の著しい進歩は、テレビやスマートフォンなどの電子機器への依存度の高まりと相まって、同地域におけるウェハ検査の必要性を高めると予想されている。さらに、この地域に位置する企業は、ウェハ検査の利用に向けて資金を配分する用意がある。
- 半導体計測/検査装置市場では、多くの地域企業が提携やパートナーシップを結んでいる。例えば、中国のチップ製造装置メーカーである深圳JT自動化設備は、中国最大のチップ開発企業である華為技術(ファーウェイ)のHiSilicon Technologiesと5年間(2021~2025年)の法的拘束力のある覚書を締結したと発表した。両社は、半導体パッケージングツールの開発におけるパートナーシップを拡大し、自給自足で規制のない産業を創出することを目指している。
- 地元半導体産業を発展させるための地方政府の取り組みも、研究対象市場の成長に有利な見通しを生み出している。例えば、中国国務院の「国家集積回路産業発展指針は、2030年までに同国を半導体産業の全分野で世界のリーダーにすることを目指している。さらに、「メイド・イン・チャイナ2025イニシアティブは、中国の将来の経済にとって不可欠な要素として、先端半導体製造に関する知識の達成を維持している。これは、全国的な強力な製造業の戦略構築に非常に重点を置いている。
- 例えば、2023年7月、中国第2位のチップファウンドリーである華虹半導体は、212億人民元(29.5億米ドル)を調達する計画を明らかにした。この戦略的な動きは、半導体供給の自給自足を達成し、米国による技術封鎖を克服しようとする中国の断固たる努力に沿ったものである。主にチップ生産に集中した初期段階とは対照的に、中国ICファンドIIは、既存の障害を克服するため、国内の半導体製造、設備、関連材料に多額の投資を行った。
- 韓国は、米中間の緊張が続く中、自国の半導体産業を強化するため、自国版「チップス法の制定を計画している。こうした緊張は、組立やパッケージングといったサービスに対する需要を生み出し、韓国が半導体産業を支えることを極めて重要なものにしている。2023年3月、韓国国会は、企業への税制優遇措置や投資の奨励を通じて、支配的な半導体産業を強化するための法案を可決した。このような政府の取り組みにより、計測や検査などのバックエンド機器メーカーがこの地域で存在感を高める機会が増えると予想される。
- 2023年3月、韓国の大手電子機器メーカーであるサムスンは、2042年までに龍仁(ヨンイン)の南燮(ナムサユプ)に710万平方メートルに及ぶ巨大な半導体ハブを設立するという韓国政府のイニシアチブを支援するため、今後20年間で300兆ウォン(2308億米ドルに相当)を投資する意向を表明した。この戦略的な動きは、競争が激化する世界の半導体市場における韓国の地位を強化するためのもので、その結果、ウェハー・テスト、ATP、その他の装置などのバックエンド装置の需要を押し上げることになる。
- さらに、多くの企業がさまざまな分野で利益を上げるため、活動の拡大に注力している。新北市政府は、オランダの半導体装置専門企業ASML Holding NVが2024年度に新北市林口区で新施設の建設を開始すると発表した。さらに、日本の電子・半導体企業である東京エレクトロン株式会社は、台南市の南台湾サイエンスパークに事業拠点の設立を進めており、2024年末までに完成させる予定である。これらの投資は、計測・検査市場にビジネスチャンスをもたらす可能性を秘めている。
半導体計測・検査装置産業の概要
半導体計測・検査装置市場には、Applied Materials Inc.、Nikon Metrology NV、KLA Corporationといった有力企業が名を連ねている。これらの企業は、市場拡大や買収に注力することで事業規模を継続的に拡大してきた。買収活動は、調査対象市場の全体的な成長に関して、効果的にボールを回転させる。大企業はまた、研究開発事業に多大な資源を投入し、市場での地位を守り、市場のイノベーションを推進している。全体として、競争の程度は依然として高く、これは主に、調査対象市場に関与する有力企業の強い存在感によるものである。
- 2023年12月、日立ハイテクは暗視野ウェーハ欠陥検査装置の最新イノベーションであるDI4600を発表した。この最新鋭ツールは、半導体製造ラインのパターン付きウェーハ上のパーティクルや欠陥を検査するために特別に設計されている。専用サーバーを搭載したDI4600は、データ処理能力が強化され、パーティクルや欠陥の検出能力が向上している。半導体メーカーは、この先進的なシステムを生産ラインに組み込むことで、高精度な欠陥モニタリングが可能となり、生産量の増加に伴う歩留まり向上とコスト効率向上を実現します。
- アプライド マテリアルズは2023年7月、フラウンホーファーIPMS(フォトニックマイクロシステム研究所)と先駆的な協力関係を結び、欧州における半導体計測およびプロセス解析の最高峰のテクノロジーセンターを設立すると発表しました。この革新的な拠点は、最先端の計測システムを提供することで、半導体研究を加速し、ICAPS(モノのインターネット、通信、自動車、電力、センサー)市場分野を中心に、欧州全域のチップメーカーやエコシステムパートナーとの開発努力を強化することを目的としています。
半導体計測・検査装置市場の主要プレーヤー
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KLA Corporation
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Applied Materials Inc.
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Onto Innovation Inc.
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Thermo Fisher Scientific Inc.
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Hitachi Hi-Technologies Corporation (Hitachi Limited)
- *免責事項:主要選手の並び順不同
半導体計測・検査装置市場の最新動向
- 2024年3月 - 株式会社日立ハイテクは、ノンパターンウェーハ表面の異物・欠陥を表裏両面から検査する新システム「LS9300ADを発表した。この先進的なシステムは、従来の暗視野レーザー散乱法による異物や欠陥の検出だけでなく、DIC(微分干渉コントラスト)と呼ばれる新しい検査機能を搭載しています。この機能により、アスペクト比の低い浅い欠陥など、不規則な欠陥の識別が可能になる。さらに、従来製品で採用されているウェーハエッジグリップ方式と回転ステージを採用し、ウェーハの両面を総合的に検査することが可能です。
- 2023年9月 - 名古屋大学のスタートアップ企業である光電子ソウル株式会社が、7億3,000万円の資金調達に成功したと発表した。PeSはウシオ電機と、同社の革新的な半導体光電面電子ビーム生成システムの独占販売契約を締結し、同システムは電子ビーム半導体ウェハーパターン検査装置に組み込まれる。半導体メーカーによるe-beamウェーハ検査システムの採用拡大が、同システムに対する需要の高まりを後押ししている。これは、高品質の検査を提供する能力があるためであり、e-beamウエハ検査技術に有利な機会をもたらしている。
半導体計測・検査装置産業のセグメント化
半導体の計測と検査は、半導体製造プロセスの管理に不可欠である。半導体ウェハー製造プロセスには、数ヶ月単位で行われる何百ものステップがあります。したがって、半導体製造プロセスチェーンの重要なポイントでは、特定の歩留まりを維持するために、計測・検査プロセスが確立されている。
半導体計測・検査装置市場は、タイプ別と地域別に区分される。タイプ別では、市場はリソグラフィ計測、ウェハ検査、薄膜計測に区分される。リソグラフィ計測では、オーバーレイ、寸法装置、マスク検査、計測に分けられる。地域別では、北米、欧州、アジア太平洋、その他の地域に分けられる。市場規模および予測は、上記のすべてのセグメントについて金額(米ドル)で提供される。
タイプ別 | リソグラフィー計測 | かぶせる |
ディメンション機器 | ||
マスク検査と計測 | ||
ウェーハ検査 | ||
薄膜計測 | ||
その他のプロセス制御システム | ||
地理別 | 北米 | |
ヨーロッパ | ||
アジア太平洋 | ||
その他の国 |
リソグラフィー計測 | かぶせる |
ディメンション機器 | |
マスク検査と計測 | |
ウェーハ検査 | |
薄膜計測 | |
その他のプロセス制御システム |
北米 |
ヨーロッパ |
アジア太平洋 |
その他の国 |
半導体計測・検査装置市場に関する調査FAQ
半導体計測・検査装置市場の規模は?
半導体計測・検査装置市場規模は2024年に104.7億ドルに達し、年平均成長率5.20%で成長し、2029年には134.9億ドルに達すると予測される。
現在の半導体計測・検査装置の市場規模は?
2024年には、半導体計測・検査装置市場規模は104億7000万ドルに達すると予想される。
半導体計測・検査装置市場の主要プレーヤーは?
KLA Corporation、Applied Materials Inc.、Onto Innovation Inc.、Thermo Fisher Scientific Inc.、Hitachi Hi-Technologies Corporation(日立製作所)が、半導体計測・検査装置市場で事業を展開している主要企業である。
半導体計測・検査装置市場で最も急成長している地域はどこか?
アジア太平洋地域は、予測期間(2024-2029年)に最も高いCAGRで成長すると推定される。
半導体計測・検査装置市場で最大のシェアを占める地域は?
2024年には、アジア太平洋地域が半導体計測検査装置市場で最大の市場シェアを占める。
この半導体計測・検査装置市場は何年をカバーし、2023年の市場規模は?
2023年の半導体計測検査装置市場規模は99.3億米ドルと推定される。本レポートは、2019年、2020年、2021年、2022年、2023年の半導体計測検査装置市場の過去の市場規模をカバーしています。また、2024年、2025年、2026年、2027年、2028年、2029年の半導体計測検査装置市場規模を予測しています。
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半導体計測・検査産業レポート
Mordor Intelligence™ Industry Reportsが作成した、2024年の半導体計測・検査市場のシェア、規模、収益成長率に関する統計です。半導体計測と検査の分析には、2029年までの市場予測展望と過去の概要が含まれます。この産業分析のサンプルを無料レポートPDFダウンロードで入手できます。