世界の半導体ドライエッチングシステム市場規模(~2030年):エッチング技術別、用途別、エンドユーザー別、地域別

 

市場概要

半導体ドライエッチングシステムの世界市場規模は、2023年に151.1億米ドルと推定され、2024年から2030年にかけて年平均成長率5.8%で成長すると予測されています。同市場は、民生用電子機器の需要拡大、IoTの進展、急成長する車載用電子機器分野に牽引され、大きな成長を遂げています。各メーカーは、最新の半導体デバイスの複雑な製造ニーズに対応するため、ディープリアクティブイオンエッチング(DRIE)やプラズマエッチングなどの革新的なエッチング技術の開発に注力しています。例えば、アプライド・マテリアルズやラム・リサーチなどの企業は、より高い精度と制御性を提供する先進的なエッチング・システムで主導権を握っており、より小型で効率的な半導体部品の製造を可能にしています。このような小型化と性能向上の傾向は、5G技術の普及とクラウドコンピューティングの拡大に不可欠であり、市場をさらに前進させます。

同市場は、民生用電子機器、自動車、産業分野など、さまざまな用途における半導体需要の拡大が原動力となっています。ドライエッチングは半導体製造プロセスにおいて重要な役割を果たしており、半導体ウェハーから材料を正確かつ制御された形で除去することができます。これは、半導体にマイクロスケールやナノスケールのフィーチャーを形成するために不可欠であり、現代の電子デバイスの機能にとって不可欠です。

デバイスがより集積化されコンパクトになるにつれ、より精密で効率的なエッチング方法への要求が高まっています。ドライエッチングシステムは、従来のウェットエッチングに比べて、高い選択性、垂直なサイドウォールを持つ深い構造のエッチング能力、複雑なパターンの処理能力など、いくつかの利点があります。これらのシステムでは、プラズマを使用して材料を除去するため、エッチングを微細レベルでより正確に制御することが可能です。

さらに、7nm、5nm、さらには3nmのテクノロジー・ノードなど、半導体製造におけるノード・サイズの微細化が進んでいるため、これらのスケールで必要とされる複雑なパターンや構造に対応できる高度なドライ・エッチング・システムの使用が必要となっています。この微細化のトレンドは、ドライエッチング技術で達成可能なことの限界を押し広げ、この分野における絶え間ない技術革新を促しています。

さらに、高誘電率絶縁膜やメタルゲート材料など、半導体デバイスに使用される新材料の開発には、新しいエッチング化学物質とプロセスの開発が必要です。ドライエッチングシステムは、これらの材料に対応できる適応性と汎用性が要求され、ドライエッチング技術の進歩をさらに後押ししています。

半導体製造の分野では、ドライエッチング装置は半導体デバイスを構成する微細構造の形成と定義において重要な役割を果たしています。半導体ドライエッチング・システムの需要は、エレクトロニクス産業における小型化のあくなき追求、半導体デバイス・アーキテクチャの複雑化、電子デバイスの高性能化と低消費電力化に対する広範な要求が主な要因となっています。これらの要因により、半導体材料をナノメートルスケールで精密に彫刻できる高度なエッチング技術の使用が必要となり、ドライエッチングシステムの技術革新が促進されています。

しかし、この分野は、装置の高コストや、高度なドライエッチングシステムを既存の生産ラインに組み込むための複雑な技術要件など、一定の制約に直面しています。これらのシステムは洗練されているため、多額の設備投資と、それを運用・維持するための高度な技術を持った人材が必要です。さらに、エッチング工程で使用される有害物質の取り扱いと廃棄に関する厳しい環境・安全規制は、業界にとって課題であり、よりクリーンで安全なエッチング技術の継続的な進歩が必要です。

このような制約にもかかわらず、市場には機会があふれています。モノのインターネット(IoT)、人工知能(AI)、5G技術の急激な成長は、より高度な半導体の必要性を促進し、その後、これらのコンポーネントを製造することができる洗練されたドライエッチングシステムの需要を煽っています。さらに、電気自動車や再生可能エネルギー源に向けた動きは、特殊な半導体アプリケーションに新たな道を開きつつあり、こうした新たなニーズに対応できる革新的なドライエッチング技術の開発と展開に有利な見通しをもたらしています。

Deep Reactive Ion Etching (DRIE)エッチング技術セグメントが市場をリードし、2023年の世界収益シェアの43.8%を占めました。Deep Reactive Ion Etching (DRIE)は、マイクロファブリケーションで使用される高異方性エッチングプロセスで、ウェーハや基板に深く急峻な穴やトレンチを形成するもので、多くの場合、高アスペクト比を持ちます。反応性イオンエッチング(RIE)の一種で、エッチングとパッシベーションのサイクルを利用して、数百ミクロンの深さを精度と均一性で実現します。DRIEの需要は、加速度計、マイクロ流体デバイス、シリコンの複雑な3D構造などのデバイスの機能性にとって精密なディープエッチングが重要である微小電気機械システム(MEMS)、半導体製造、マイクロ流体工学の進歩に伴い急増しています。

反応性イオンエッチング(RIE)は、化学反応性プラズマを使用して基板表面からターゲット材料を除去する、半導体産業で広く使用されている汎用性の高いエッチング技術です。RIEは、高解像度で明確なパターンを形成するために不可欠な異方性エッチング・プロファイルを提供する能力で知られています。RIE技術の需要は、精密なパターン転写と材料成形が基本である集積回路(IC)やマイクロエレクトロニクス機器などの電子部品の製造において、RIEが重要な役割を果たしていることに起因しています。さまざまな材料をエッチング速度やプロファイルを制御しながらエッチングできるため、半導体やナノテクノロジー・デバイスの製造に不可欠です。

ロジックとメモリ・アプリケーション・セグメントが市場をリードし、2023年の世界収益シェアの53.2%を占めています。半導体ドライエッチングシステムは、コンピュータ、スマートフォン、その他無数のデジタル機器の頭脳を形成する高度なロジックチップの生産に不可欠です。エッチングプロセスにより、シリコンウェーハ上に複雑なパターンを形成し、情報を処理する微細なトランジスタや回路を定義します。より高速で効率的なコンピューティングへの要求が高まるにつれ、ドライエッチング技術の精度と性能は進歩し続け、チップの機能を縮小し、性能と機能を強化することが可能になっています。

パワーデバイスは、自動車から再生可能エネルギーシステムに至るまで、様々なアプリケーションにおいて電気エネルギーの管理と変換に重要な役割を果たしています。半導体のドライエッチングプロセスは、これらのデバイスの製造に不可欠であり、最適な性能を達成するために材料の正確な成形とパターニングを可能にします。エッチング技術により、メーカーは高電圧・高電流に耐える部品を製造することができ、電力システムのエネルギー効率と信頼性を大幅に向上させることができます。

民生用電子機器分野が市場をリードし、2023年の世界収益シェアは45.6%。民生用電子機器分野は、半導体ドライエッチングシステムの需要を大きく牽引しています。消費者がスマートフォン、ノートパソコン、ウェアラブル端末、その他のスマートデバイスの機能性と性能を向上させたいという要望をますます強くしているため、メーカー各社は、能力を損なうことなくコンポーネントを革新し、小型化する必要に迫られています。このような小型化の傾向から、最新世代のマイクロチップや電子部品に必要とされる複雑で入り組んだ構造を精密に形成・作成できる高度な半導体ドライエッチングシステムの使用が必要とされています。チップの高密度化、メモリの増加、処理速度の高速化は、高いスループットと効率でこれらの厳しい基準を満たすことができる高度なエッチングシステムの必要性の高まりに直結します。

広範なエレクトロニクス業界では、半導体ドライエッチングシステムに対する需要は、従来の民生用電子機器にとどまらず、自動車、ヘルスケア、産業用オートメーションなどの分野へのアプリケーションの拡大により、さらに高まっています。これらの分野では、電子部品やモノのインターネット(IoT)接続を製品に組み込むことが増えており、さまざまな条件下で確実に動作する半導体への要求が高まっています。このようなアプリケーションの多様化により、半導体ドライエッチングシステムの市場は拡大し、センサー、コントローラー、その他の新しいアプリケーションが求める半導体デバイスの製造に不可欠となっています。ドライエッチング装置が提供する汎用性と精度は、事実上すべての産業の電化とデジタル化をサポートするために必要な幅広い半導体部品の製造に不可欠であり、半導体ドライエッチング装置市場の持続的な需要を牽引しています。

北米、特に米国は、その強力な研究開発エコシステムと大手半導体企業の存在によって、半導体ドライエッチングシステムの重要な市場であり続けています。この地域は、人工知能(AI)、5G、量子コンピューティングなどの最先端技術に注力しており、ドライエッチングを含む高度な半導体製造プロセスの使用が必要です。さらに、国内の半導体製造能力を強化し、海外サプライチェーンへの依存を減らすためのイニシアチブは、半導体製造設備への投資の増加につながり、高精度ドライエッチング装置への需要をさらに増幅しています。

アジア太平洋地域の半導体ドライエッチングシステム市場が2023年に最も高い収益シェアを獲得。中国を除くこの地域では、韓国、台湾、日本などが半導体ドライエッチャー需要に大きく貢献しています。この地域には世界最大級の半導体メーカーがあり、世界市場での競争力を維持するために、生産能力を継続的に拡大し、最新の製造技術に投資しています。半導体デバイスの小型化、高効率化の推進に加え、自動車や産業分野での半導体アプリケーションの拡大が、これらの国々における高度なドライエッチングシステムの需要を牽引しています。

中国の半導体ドライエッチャーは、2024年から2030年にかけて最も速いCAGRで成長すると予想されています。新しい製造工場や研究開発への官民双方からの多額の投資により、ドライエッチングシステムを含む先進的な半導体製造装置へのニーズが高まっています。この需要は、中国国内での家電消費の増加によってさらに促進され、中国は半導体装置サプライヤーにとって重要な市場となっています。

ヨーロッパでは、自動車、産業用電子機器、パワーエレクトロニクスへの注力に支えられ、半導体ドライエッチング装置への需要が堅調に伸びています。欧州の半導体メーカーは、これらのアプリケーションにおける電力効率、小型化、高性能化の要求の高まりに対応するため、先進的な製造技術に投資しています。欧州連合(EU)のデジタル化と持続可能性へのコミットメントも半導体産業の成長を促進する一因となっており、革新的な半導体デバイスの生産をサポートする最先端のドライエッチングシステムに対するニーズが高まっています。

主要企業・市場シェア

この市場で事業を展開する主要企業には、日東電工株式会社、Applied Materials Inc.などがあります。

Meyer Industries, Inc.は、バルクマテリアルハンドリングと食品加工機器の製造における一流企業です。革新的なソリューションで知られるMeyer Industries社は、振動コンベアやバケットエレベーターからミックスブレンドシステムなど幅広い製品を専門としています。同社は、食品加工、製薬、化学など、さまざまな業界のお客様の具体的なニーズに応える高品質なカスタム設計システムを提供することを誇りとしています。Meyer Industriesは、お客様の効率と生産性を高めるシステムを提供するために、最先端の技術と実用的な設計を組み合わせています。

Syntron Material Handling社は、マテリアルハンドリングソリューションおよび搬送・加振機器の製造における世界的リーダーです。同社の豊かな歴史と豊富な経験は、高品質のフィーダー、スクリーン、およびコンベヤーの信頼できるプロバイダーとしての地位を確立しています。Syntron Material Handlingは、革新的な設計と技術を通じて、お客様の業務の生産性と効率を向上させることに専念しています。同社は、鉱業、骨材、食品加工を含む多様な業界にサービスを提供し、各分野独自の要件に合わせたソリューションを提供しています。

Ted Pella, Inc.やH-Square Corporationは、システム市場の新興市場参入企業です。

テッド・ペラ社は、顕微鏡および関連分野のツール、材料、機器の供給を専門とするアメリカの同族会社です。1968年の設立以来、同社は科学者、研究者、材料科学、エレクトロニクス、ライフサイエンスの専門家の間で信頼される企業に成長しました。電子顕微鏡用品、精密機器、サンプル前処理ツールなど、包括的な製品群を提供するテッドペラは、高度な研究と発見を促進する高品質なソリューションで科学界をサポートすることに専念しています。顧客サービスおよび技術サポートに対する同社の取り組みは、革新的で信頼性の高い科学ツールおよび材料の重要なリソースとしての同社の役割を強調しています。

エイチスクエアコーポレーションは、半導体ハンドリングソリューションのリーディングプロバイダであり、半導体製造プロセスにおける効率性と安全性を高める人間工学に基づいたツールや機器の設計・製造で知られています。1970年代に設立されたエイチスクエアは、ウェーハハンドリングツール、真空ピンセット、特定の顧客ニーズに合わせて設計されたカスタム装置など、幅広い製品を提供することにより、卓越した評判を築いてきました。技術革新、品質、顧客満足への取り組みにより、エイチスクエアは世界中の半導体メーカーに選ばれるパートナーとなり、製造および検査工程における作業の効率化と貴重な半導体ウェハーの保護に貢献しています。半導体業界特有の課題への対応に重点を置き、エイチスクエアは半導体製造技術の進歩に貢献し続けています。

以下は、半導体ドライエッチング装置市場の主要企業です。これらの企業の合計が最大の市場シェアを占め、業界のトレンドを決定します。

Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Nitto Denko Corporation
H-Square Corporation
Ted Pella, Inc.
AMAC Technologies
SIPEL ELECTRONIC SA
Hefei TREC Precision Equipment Co., Ltd.
Applied Materials Inc.
Tokyo Electron Limited
Lam Research Corporation
KLA Corporation

東京エレクトロン株式会社(東京都港区、社長:竹中博司)は、2021年3月に最新のプラズマエッチング装置Impressio 1800 PICP ProおよびBetelex 1800 PICP Proを発表しました。これらの装置は、第6世代(G6:1,500 mm x 1,850 mm)ガラス基板の高解像度処理用に設計された革新的なPICP Proチャンバを搭載しています。

本レポートでは、2018年から2030年までの世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、各サブセグメントにおける業界動向の分析を提供しています。この調査において、Grand View Research社は世界の半導体ドライエッチャーをエッチング技術、用途、エンドユーザー別、地域別に分類しています:
エッチング技術の展望(売上高、億米ドル、2018年~2030年)
反応性イオンエッチング(RIE)
誘導結合プラズマ(ICP)エッチング
深部反応性イオンエッチング(DRIE)
アプリケーション展望(売上高、10億米ドル、2018年~2030年)
ロジックとメモリー
MEMSとセンサー
パワーデバイス
エンドユーザー別の展望(売上高、10億米ドル、2018年~2030年)
コンシューマー・エレクトロニクス
自動車
電気通信
地域別展望(売上高、10億米ドル、2018年~2030年)
北米
アメリカ
カナダ
メキシコ
ヨーロッパ
英国
ドイツ
フランス
イタリア
スペイン
アジア太平洋
日本
中国
インド
台湾
韓国
ラテンアメリカ
ブラジル
アルゼンチン
中東・アフリカ
南アフリカ
サウジアラビア
アラブ首長国連邦

 

【目次】

第1章. 方法論とスコープ
1.1. 市場セグメンテーションとスコープ
1.2. 市場の定義
1.3. 調査方法
1.4. 情報収集
1.4.1. 購入データベース
1.4.2. GVRの内部データベース
1.4.3. 二次情報源
1.4.4. 第三者の視点
1.4.5. 情報分析
1.5. 情報分析
1.5.1. データ分析モデル
1.5.2. 市場形成とデータの可視化
1.5.3. データの検証・公開
1.6. 調査範囲と前提条件
1.6.1. データソース一覧
第2章. エグゼクティブ・サマリー
2.1. 市場の展望
2.2. セグメントの展望
2.3. 競合他社の洞察
第3章. 半導体ドライエッチャー市場の変数、動向、スコープ
3.1. 市場集中と普及の展望
3.2. 産業バリューチェーン分析
3.2.1. 原材料サプライヤーの展望
3.2.2. 部品サプライヤーの展望
3.2.3. メーカーの見通し
3.2.4. 流通の見通し
3.2.5. エンドユーザーの展望
3.3. 技術概要
3.4. 規制の枠組み
3.5. 市場ダイナミクス
3.5.1. 市場促進要因分析
3.5.2. 市場阻害要因分析
3.5.3. 市場機会分析
3.5.4. 市場の課題分析
3.6. 半導体ドライエッチャー市場分析ツール
3.6.1. ポーター分析
3.6.1.1. サプライヤーの交渉力
3.6.1.2. 買い手の交渉力
3.6.1.3. 代替の脅威
3.6.1.4. 新規参入による脅威
3.6.1.5. 競争上のライバル
3.6.2. PESTEL分析
3.6.2.1. 政治情勢
3.6.2.2. 経済・社会情勢
3.6.2.3. 技術的ランドスケープ
3.6.2.4. 環境的ランドスケープ
3.6.2.5. 法的景観
3.7. 経済メガトレンド分析
第4章. 半導体ドライエッチングシステム市場 エッチング技術の推定と動向分析
4.1. セグメントダッシュボード
4.2. 半導体ドライエッチャー市場 エッチング技術動向分析、2023年および2030年 (億米ドル)
4.3. 反応性イオンエッチング(RIE)
4.3.1. 市場の推定と予測、2018年〜2030年 (億米ドル)
4.4. 誘導結合プラズマ(ICP)エッチング
4.4.1. 市場推定と予測、2018~2030年(USD Billion)
4.5. 深部反応性イオンエッチング(DRIE)
4.5.1. 市場の推定と予測、2018~2030年(10億米ドル)
第5章. 半導体ドライエッチングシステム市場 アプリケーションの推定と動向分析
5.1. セグメントダッシュボード
5.2. 半導体ドライエッチャー市場 アプリケーション動向分析、2023年および2030年 (億米ドル)
5.3. ロジックとメモリ
5.3.1. 市場の推定と予測、2018年〜2030年 (USD Billion)
5.4. MEMSとセンサー
5.4.1. 市場の推定と予測、2018~2030年(USD Billion)
5.5. パワーデバイス
5.5.1. 市場の推定と予測、2018~2030年(USD Billion)
第6章. 半導体ドライエッチャー市場 エンドユーザー別推定と動向分析
6.1. セグメントダッシュボード
6.2. 半導体ドライエッチャー市場 エンドユーザー別動向分析、2023年および2030年 (億米ドル)
6.3. コンシューマーエレクトロニクス
6.3.1. 市場の推定と予測、2018年〜2030年 (億米ドル)
6.4. 自動車
6.4.1. 市場の推定と予測、2018〜2030年(USD Billion)
6.5. 電気通信
6.5.1. 市場の推定と予測、2018~2030年(USD Billion)

 

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