Markt für Halbleitersubstrate Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für Halbleitersubstrate wurde im Jahr 2023 auf 11,21 Milliarden USD geschätzt. Schätzungen zufolge wird er bis 2032 24,65 Milliarden USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 9,15 % aufweisen. In den letzten Jahren sind Unterhaltungselektronikgeräte wie Smartphones, Laptops usw. zu einem festen Bestandteil des täglichen Lebens der Menschen geworden. Sie sind ein Haupttreiber des Marktes für Halbleitersubstrate, da sie in der Fertigung weit verbreitet sind. Darüber hinaus erfordert die Umstellung auf 5G-Technologie Substrate, die höhere Frequenzen und schnellere Datenübertragung verarbeiten können, was die Nachfrage nach fortschrittlichen Halbleitermaterialien wie Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) steigert. Dies dürfte Chancen für Marktwachstum schaffen.

Ein Halbleitersubstrat ist ein Grundmaterial, das bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet wird. Normalerweise ist dieses Substrat eine dünne Scheibe oder Wafer aus Silizium, obwohl auch andere Materialien wie Galliumarsenid oder Siliziumkarbid verwendet werden können. Das Substrat dient als Basis, auf der Schichten aus Halbleitermaterialien aufgebracht werden, um integrierte Schaltkreise (ICs) und andere elektronische Komponenten zu bilden.

Bei diesem Verfahren wird das Substrat mit Verunreinigungen dotiert, um seine elektrischen Eigenschaften zu verändern. Dadurch können p-Typ- oder n-Typ-Bereiche entstehen, die für die Gerätefunktionalität wesentlich sind. Qualität und Eigenschaften des Substrats wirken sich erheblich auf Leistung, Ertrag und Zuverlässigkeit der fertigen Halbleiterprodukte aus. Substrate sind in vielen Branchen von der Computer- und Telekommunikationsbranche bis hin zu erneuerbaren Energien und Automobilelektronik von entscheidender Bedeutung.

Highlights

• Elektronik dominiert das Anwendungssegment
• Der asiatisch-pazifische Raum hatte den größten Marktanteil

Marktdynamik

Globale Markttreiber für Halbleitersubstrate

Steigende Nachfrage nach Unterhaltungselektronik

Die steigende Nachfrage nach Unterhaltungselektronik ist ein wichtiger Treiber des Halbleitersubstratmarktes. Die Verbreitung von Geräten wie Smartphones, Tablets, Laptops und Wearables hat einen erheblichen Bedarf an fortschrittlichen Halbleiterkomponenten geschaffen. Da die Verbraucher nach leistungsfähigeren und effizienteren Geräten mit verbesserten Funktionen suchen, steigt die Nachfrage nach hochwertigen Halbleitersubstraten.

So wird beispielsweise prognostiziert, dass die Zahl der Smartphone-Nutzer weltweit bis 2025 auf 7,49 Milliarden steigen wird, verglichen mit 7,1 Milliarden im Jahr 2021. Dieser Anstieg erfordert die Entwicklung von Substraten, die die steigenden Anforderungen an Rechenleistung und Miniaturisierung moderner Elektronik unterstützen können. Darüber hinaus treibt der Trend zur Integration von künstlicher Intelligenz (KI) und Internet of Things (IoT)-Funktionen in Verbrauchergeräte die Nachfrage nach anspruchsvollen Substrattechnologien weiter voran.

Globale Marktbeschränkung für Halbleitersubstrate

Hohe Produktionskosten

Die hohen Produktionskosten von Halbleitersubstraten stellen eine erhebliche Herausforderung für das Marktwachstum dar. Die Herstellung fortschrittlicher Substrate wie Silicon-on-Insulator (SOI) und Verbindungshalbleiter wie Galliumarsenid (GaAs) und Siliziumkarbid (SiC) umfasst komplizierte Prozesse, die spezielle Geräte und hochreine Materialien erfordern.

So sind beispielsweise SiC-Substrate, die für Hochleistungs- und Hochfrequenzanwendungen unverzichtbar sind, aufgrund der Komplexität ihrer Kristallwachstums- und Waferprozesse deutlich teurer in der Herstellung als herkömmliche Siliziumsubstrate. Diese Kostenbarriere kann die Einführung moderner Substrate behindern, insbesondere bei kleineren Elektronikherstellern, die möglicherweise nicht über die finanziellen Mittel verfügen, um in teure Materialien zu investieren. Schwankende Rohstoffpreise verschärfen die finanzielle Belastung zusätzlich, was möglicherweise zu höheren Gesamtproduktionskosten führt und die Marktdynamik beeinflusst.

Globale Marktchancen für Halbleitersubstrate

Entstehung der 5G-Technologie

Das Aufkommen der 5G-Technologie bietet dem Markt für Halbleitersubstrate erhebliche Chancen. 5G-Netzwerke erfordern Halbleiter mit verbesserter Leistung, Zuverlässigkeit und Effizienz, um schnellere Datengeschwindigkeiten und geringere Latenzzeiten zu unterstützen. Diese Nachfrage treibt den Bedarf an fortschrittlichen Substratmaterialien wie Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) voran, die für ihre überlegene Wärmeleitfähigkeit und Elektronenmobilität bekannt sind.

Laut GSMA werden bis 2025 voraussichtlich 1,8 Milliarden 5G-Verbindungen bestehen, was die Nachfrage nach hochwertigen Halbleitersubstraten deutlich erhöht. Diese Substrate sind für die Herstellung von 5G-Basisstationen, Smartphones und anderen vernetzten Geräten von entscheidender Bedeutung und gewährleisten eine effiziente Signalübertragung und -verarbeitung. Da Telekommunikationsunternehmen und Gerätehersteller den 5G-Einsatz beschleunigen, steht der Markt für Halbleitersubstrate vor einem robusten Wachstum und bietet umfangreiche Möglichkeiten für Innovation und Entwicklung in der Substrattechnologie.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Regional ist der globale Markt für Halbleitersubstrate in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Anteilseigner am globalen Markt für Halbleitersubstrate und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich stark wachsen. Die Region dominiert den Markt für Halbleitersubstrate in Bezug auf Produktion und Verbrauch. Länder wie China, Japan und Südkorea leisten aufgrund ihrer fortschrittlichen Fertigungskapazitäten und großen Märkte für Unterhaltungselektronik einen großen Beitrag. Die schnellen technologischen Fortschritte der Region, gepaart mit erheblicher staatlicher Unterstützung für die Halbleiterindustrie, treiben das robuste Wachstum des Marktes voran. Darüber hinaus unterstreichen die erheblichen Investitionen der Region in Halbleitertechnologie zur Verringerung der Importabhängigkeit die strategische Bedeutung der Region.

Chinas Markt für Halbleitersubstrate steht an der Spitze, angetrieben von seiner expandierenden Elektronikfertigungsindustrie und erheblichen staatlichen Investitionen in die Halbleitertechnologie. Als weltweit größter Produzent von Unterhaltungselektronik ist Chinas Bedarf an hochwertigen Halbleitersubstraten immens. Die Initiative „Made in China 2025“ der chinesischen Regierung zielt darauf ab, die inländische Produktion fortschrittlicher Halbleitertechnologien anzukurbeln, die Abhängigkeit von Importen zu verringern und die Autarkie des Landes zu stärken. Diese Politik hat zu erheblichen Investitionen in Halbleiterfabriken sowie Forschung und Entwicklung (F&E) geführt.

Darüber hinaus investieren führende chinesische Unternehmen wie Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) und Hua Hong Semiconductor massiv in die neuesten Substrattechnologien, um den inländischen und internationalen Markt zu bedienen. Chinas schnelle Einführung der 5G-Technologie und von Elektrofahrzeugen treibt auch die Nachfrage nach fortschrittlichen Substraten an, die für Hochleistungsanwendungen in diesen Sektoren unerlässlich sind.

Der indische Markt für Halbleitersubstrate weist ein vielversprechendes Wachstumspotenzial auf. Die indische Regierung hat mehrere Maßnahmen ergriffen, um Investitionen in die Halbleiterproduktion anzuziehen, darunter die Kampagne „Make in India“ und das Production Linked Incentive (PLI)-Programm für die groß angelegte Elektronikproduktion. Diese Initiativen sollen ein robustes Halbleiter-Ökosystem im Land schaffen, was dazu geführt hat, dass mehrere wichtige internationale Akteure der Halbleiterindustrie ihre Werke in Indien errichtet haben.

Darüber hinaus haben Unternehmen wie Vedanta und Tata Group Pläne zum Aufbau von Halbleiterfertigungsanlagen angekündigt, die die lokale Lieferkette für Halbleitersubstrate stärken sollen. Ein weiteres Unternehmen, Simmtech, ein südkoreanisches Unternehmen, unterzeichnete eine Absichtserklärung mit der Regierung von Gujarat, um eine Produktionsanlage in Sanand, Gujarat, zu errichten. Das Unternehmen ist der weltweit führende Hersteller von Halbleitersubstraten, die als Grundmaterial für die Herstellung von Halbleiterbauelementen dienen.

Daher wird davon ausgegangen, dass die oben genannten Faktoren das Wachstum des Marktes für Halbleitersubstrate im asiatisch-pazifischen Raum ankurbeln werden.

Nordamerika hält einen bedeutenden Anteil am Markt für Halbleitersubstrate, was auf eine starke technologische Infrastruktur, erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie einen robusten Markt für Unterhaltungselektronik zurückzuführen ist. Die Präsenz großer Halbleiterunternehmen in den USA sowie staatliche Initiativen zur Unterstützung der Halbleiterherstellung stärken die Marktposition dieser Region zusätzlich. Der nordamerikanische Markt wird voraussichtlich seinen Wachstumskurs fortsetzen, unterstützt durch die steigende Nachfrage nach fortschrittlichen Technologien und elektronischen Geräten.

Der US- Markt für Halbleitersubstrate ist ein bedeutender Akteur, angetrieben von seiner robusten technologischen Infrastruktur und erheblichen Investitionen in Forschung und Entwicklung. Das Land ist Sitz zahlreicher führender Halbleiterunternehmen wie Intel, Texas Instruments und Qualcomm, was zur hohen Nachfrage nach fortschrittlichen Halbleitersubstraten beiträgt. Auch die US-Regierung hat die strategische Bedeutung der Halbleitertechnologie erkannt und Initiativen wie den CHIPS for America Act zur Stärkung der inländischen Halbleiterfertigungskapazitäten ins Leben gerufen. Darüber hinaus sind die Sektoren Unterhaltungselektronik und Automobil wichtige Nachfragetreiber. Der Vorstoß zur Entwicklung der 5G-Infrastruktur verbessert die Marktaussichten weiter, da die 5G-Technologie hocheffiziente und zuverlässige Halbleitersubstrate erfordert.

Kanadas Markt für Halbleitersubstrate ist zwar kleiner als der der USA, aber dennoch bemerkenswert. Die kanadische Halbleiterindustrie zeichnet sich durch einen Fokus auf Innovation und Spezialisierung auf Nischenmärkte aus. Das Land beherbergt mehrere namhafte Halbleiterunternehmen und Forschungseinrichtungen, die zur Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie beitragen. Darüber hinaus verzeichnete das Land laut Electric Mobility Canada im ersten Quartal 2022 eine Rekordzahl an Zulassungen von Elektrofahrzeugen, nämlich 26.018 zugelassene Fahrzeuge. Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) und die Fortschritte bei autonomen Fahrtechnologien erfordern also leistungsstarke Halbleiterkomponenten, was die Nachfrage nach fortschrittlichen Substraten steigert.

Folglich wird erwartet, dass all diese Faktoren das Marktwachstum im Prognosezeitraum beschleunigen.

Segmentanalyse

Der globale Markt für Halbleitersubstrate ist nach Produkttyp, Anwendung und Branche segmentiert.

Basierend auf dem Produkttyp ist der globale Markt in GaSb, InSb, GaN, Ga2O3, SiC, GaAs, AlN, Diamant, technische Halbleitersubstrate und andere unterteilt.

Das Segment Galliumarsenid (GaAs) ist ein wichtiger Teil des Halbleitersubstratmarktes und ist für seine im Vergleich zu Silizium überlegene Elektronenmobilität und Hochfrequenzleistung bekannt. GaAs-Substrate sind entscheidend für Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenzanwendungen, einschließlich Hochfrequenz- (RF) und Mikrowellengeräten, die in der Telekommunikation, Satellitenkommunikation und Radarsystemen unverzichtbar sind. Die Effizienz des Materials bei der Umwandlung von Elektrizität in Licht macht es auch ideal für optoelektronische Geräte wie LEDs und Solarzellen. Da die Nachfrage nach fortschrittlichen Kommunikationstechnologien, einschließlich 5G, weiter steigt, wird erwartet, dass das GaAs-Segment erheblich wachsen wird. Die inhärente Beständigkeit von GaAs-Substraten gegen Strahlenschäden erhöht ihre Eignung für Weltraum- und Verteidigungsanwendungen.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt in Photonik und Elektronik segmentiert.

Das Elektroniksegment ist das größte und einflussreichste Segment auf dem Markt für Halbleitersubstrate. Diese Dominanz wird durch die allgegenwärtige Verwendung von Halbleitermaterialien in verschiedenen elektronischen Geräten für Verbraucher und Industrie vorangetrieben. Siliziumsubstrate sind vorherrschend und versorgen alles von Smartphones und Computern bis hin zu Servern und Spielekonsolen mit Strom. Die anhaltende Nachfrage nach kleineren, schnelleren und effizienteren elektronischen Komponenten treibt kontinuierliche Innovationen voran. Aufkommende Technologien wie 5G, künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (IoT) erhöhen den Bedarf an fortschrittlichen Halbleitersubstraten weiter. Darüber hinaus werden Hochleistungsmaterialien wie Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) aufgrund ihrer überlegenen elektronischen Eigenschaften zunehmend bevorzugt, da sie die Herstellung von schnellen, energieeffizienten Geräten ermöglichen, die den sich entwickelnden Anforderungen moderner Elektronik gerecht werden.

Basierend auf den vertikalen Branchen ist der globale Markt in die Bereiche Automobil, Telekommunikation, Unterhaltungselektronik und Sonstige unterteilt.

Das Automobilsegment ist ein entscheidender Wachstumsbereich für den Markt für Halbleitersubstrate, der durch die zunehmende Integration elektronischer Komponenten in Fahrzeuge vorangetrieben wird. Moderne Autos sind in hohem Maße auf Halbleiter für verschiedene Anwendungen wie fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Infotainmentsysteme und Energiemanagement in Elektrofahrzeugen (EVs) angewiesen. Der Übergang zum autonomen Fahren und zur Konnektivität hat diese Nachfrage weiter verstärkt.

Den jüngsten Prognosen der IEA zufolge hat der Anteil von Elektrofahrzeugen am weltweiten Automobilmarkt einen deutlichen Aufschwung erlebt. Er ist von rund 4,0 % im Jahr 2020 auf 14,1 % im Jahr 2022 gestiegen und soll im Jahr 2023 18 % erreichen. Dieser Anstieg der Elektrofahrzeugnutzung erfordert fortschrittliche Halbleitersubstrate wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN), die eine überlegene Leistung bei Hochleistungs- und Hochfrequenzanwendungen bieten und so Effizienz und Zuverlässigkeit in der Automobilelektronik gewährleisten.

• Mai 2024 – Samsung Electronics gab bekannt, dass das Unternehmen seine Expansion in die Halbleiterglassubstratindustrie beschleunigt, indem es die Anschaffung und Installation von Geräten auf September vorzieht. Die Probeproduktion soll im vierten Quartal beginnen, ein Quartal früher als ursprünglich geplant.
• Mai 2024 – UniversityWafer, Inc., ein führender Anbieter hochmoderner Halbleitermaterialien, gab die Verbesserung seiner Dienstleistungen im Bereich chemisch-mechanisches Polieren (CMP) durch strategische Kooperationen für Halbleitersubstrate bekannt.

Analystenbewertung

Laut unserem Forschungsanalysten sind Halbleitersubstrate ein wesentlicher Bestandteil der Innovation in der Automobilindustrie und ermöglichen die Entwicklung von Fahrzeugen der nächsten Generation mit verbesserter Leistung, Sicherheit und Nachhaltigkeit. Da sich die Technologie weiterentwickelt, müssen Halbleiterhersteller weiterhin in Forschung und Entwicklung investieren, um den sich ändernden Anforderungen dieses dynamischen Marktsegments gerecht zu werden. Die nahtlose Integration von Halbleitersubstraten in Automobilanwendungen wird zweifellos die Zukunft der Mobilität prägen und zu einem stärker vernetzten, effizienteren und elektrifizierten Transportökosystem führen. Da sich die Automobilindustrie weiterentwickelt, müssen die Beteiligten außerdem die zentrale Rolle von Halbleitersubstraten erkennen und in Technologien und Partnerschaften investieren, die die Realisierung sichererer, intelligenterer und nachhaltigerer Fahrzeuge ermöglichen.