半導体材料市場 サイズと展望 2025-2033

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半導体材料市場の成長要因

電子材料の技術開発と製品イノベーション

半導体は、新材料と製造技術の開発により、薄いディスクやウエハーに切断または成形された硬質基板から、より柔軟なプラスチックや紙へと移行しつつあります。発光ダイオード、太陽電池、トランジスタなど、数多くの製品がフレキシブル基板への移行の潮流から生まれています。電気機器の製造において、半導体材料は様々な用途で使用されています。太陽電池、無線検出器、高性能RFデバイス、フォトレジスタ、LED技術、マイクロ波集積回路の製造において、半導体材料は電気・電子分野で高い需要があります。さらに、光電子デジタルデバイスや通信における接続性も、世界中の半導体材料産業を牽引しています。

ジョージア工科大学の研究者たちは2021年、第二の皮膚層として機能し、電流を大幅に低下させることなく、初期サイズから最大200%まで伸縮可能な材料を開発しました。研究者によると、柔らかく柔軟な光検出器は、インプラント型やウェアラブル型の医療機器などの有効性を向上させる可能性がある。人工知能（AI）ハードウェアは現在、GPU、FPGA、ASICといった形で大量のエネルギーとコストを消費するため、市場の拡大に伴い需要が大幅に増加すると予想されている。

半導体材料の市場は、光検出器、電子デバイス、無線技術の発展に伴い、世界的に拡大している。半導体材料は、広い温度範囲、高い電気伝導性、そして低い消費電力といった特徴を有しており、電気機器にとって有利である。さらに、発光ダイオードとレーザーはどちらも半導体を利用している。さらに、輸送分野でも多くの用途がある。半導体は、優れた耐熱性と耐放射線性を備えているため、様々な産業で活用されている。さらに、スマートフォンやその他のワイヤレス・ウェアラブル技術の販売拡大が、半導体材料業界の成長を牽引しています。

市場の制約

製造プロセスの複雑さ

半導体事業は、製造に必要な500以上の工程と多様な製品、そして不安定な需要やエレクトロニクス市場といった厳しい環境により、最も複雑な事業の一つとされています。半導体ウェハの製造だけでも、製造プロセスの複雑さに応じて最大1,400の工程段階を経る場合があります。最下層でトランジスタを生成した後、完成品を製造するために複数の回路が構築され、この工程は継続されます。ファブでは、施設内の環境とウェハを運ぶFOUPを維持するために、大量の液体窒素が必要です。

薄いIC基板は、特に基板の厚さが0.2mm未満の突起型の場合、歪みやすい傾向があります。フリップチップに関連するコストは、ウェーハ基板サプライヤー、製造サプライヤー、そして組立/パッケージングの下請け業者から始まります。ウェーハ製造の再パッシベーションおよび再配線（RDL）から、基板ベンダーの高性能多層有機ビルドアップ基板に至るまで、プロセス全体にわたって価格上昇の影響が及んでいます。したがって、半導体材料に関連する高コストと複雑さが、市場の拡大を阻害しています。

市場機会

AI、IoT、データ分析の導入拡大

AIの高い処理性能は、ICTの進歩に対応するために、柔軟で汎用性の高い、迅速に提供可能な半導体基板を必要としています。また、民生用電子機器における複雑な機能の拡大も、迅速でリアルタイムな処理に対する需要を高めています。さらに、IoT技術の進歩に伴い、人工知能（AI）、データ分析、リアルタイムデータ転送・処理といった機能があらゆる最新デバイスの標準となりつつあり、調査対象市場のベンダーにとって大きな市場機会が生まれています。市場の主な焦点は、安価なパッケージングと低熱特性を実現する基板事業の商品化です。一例として、パナソニックのインダストリアルソリューションズ事業部は2021年に半導体パッケージ基板材料を発売しました。この材料は、パッケージの反りを低減し、優れた組み立てレベルの信頼性を実現します。

人工知能、ハイブリッドクラウド、そしてIoTの時代において、エネルギー効率とチップ性能の向上に対する需要が高まっています。スキルを向上させ、より幅広い顧客層にサービスを提供するため、アジアの企業は生産能力の増強を図っています。SiC技術は、同等のシリコンデバイスと比較して、スイッチング性能と熱性能に優れています。電気自動車やその他のエネルギー関連アプリケーションにおける高出力用途の需要の高まりに対応するため、新たなSiC設計が開発されています。

セグメント分析

世界の半導体材料市場は、用途、エンドユーザー、地域別に分類されています。

用途別に見ると、世界の半導体材料市場には製造とパッケージングが含まれます。

製造分野は、予測期間中に4.72%のCAGRで成長し、最大の市場シェアを占めると予想されています。製造分野はさらに、プロセスケミカル、フォトマスク、電子ガス、フォトレジスト関連製品、スパッタリングターゲット、シリコン、その他に分類されます。シリコン分野は、この分野に最も大きく貢献するでしょう。シリコンは、極めて高い耐熱性と耐大電流性を備えているため、ダイオード、サイリスタ、IGBT、MOSFETトランジスタなどのパワーエレクトロニクス部品において、現在最も広く使用されている半導体です。長寿命、小型、軽量、製造の容易さ、高い機械的強度、低消費電力、そしてコスト効率の高い製造は、シリコンベースの半導体の主な利点です。半導体材料としてのシリコンの用途と普及は、その物理的特性にも左右されます。

パッケージング分野は、市場シェアで2番目に大きなシェアを占めるでしょう。パッケージングは​​さらに、基板、リードフレーム、セラミックパッケージ、ボンディングワイヤ、封止樹脂（液状）、ダイアタッチ材、その他に分類されます。基板分野は、主にパッケージング市場に貢献します。トランジスタ、ダイオード、特に集積回路（IC）などの電子デバイスは、半導体材料で作られた基板上に堆積されます。部品から発生する熱を導体層から適切かつ迅速に除去するために、基板は高い熱伝導率を備えている必要があります。さらに、基板は回路基板の基盤として使用され、コンパクトなアセンブリを形成することから、他のすべての種類の中でも大幅な成長を遂げています。

エンドユーザー別に見ると、世界の半導体材料市場は、民生用電子機器、通信、製造、自動車、エネルギー・公益事業、その他で構成されています。

民生用電子機器部門は、予測期間中、年平均成長率4.2%で成長し、最大の市場シェアを占めると予測されています。民生用電子機器の人気が高まり、価格が手頃になったことが、半導体材料の開発に影響を与えています。ノートパソコン、タブレット、携帯電話、スマートウォッチなどの民生用機器に必要な半導体材料の複雑な実装が、この分野の業界成長を促しています。従来のシリコン技術よりも優れた性能を持つ炭化ケイ素（SiC）および窒化ガリウム（GaN）半導体材料は、民生用電子機器で高い需要があります。これらの材料により、パワーデバイスは高電圧、高温、高スイッチング周波数で動作することができます。

通信部門は、2番目に大きな市場シェアを占める見込みです。アナログおよびデジタル集積回路などの従来のマイクロエレクトロニクス用途では、シリコン材料が一般的に用いられています。これは、オフィスや家庭で使用されるあらゆる通信機器の多くの用途に当てはまります。化合物半導体は、広いバンドギャップ、高い移動度、直接バンドギャップといった特定の特性から、様々なニッチ市場で利用されています。これらの半導体は、リスクが高く高価な原材料を用いて製造されます。

地域別インサイト

アジア太平洋地域が最大の市場シェアを占め、特に台湾と中国が大きな貢献を果たすと予想されます。台湾は最大のシェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）4.4%で成長すると予想されます。世界有数の半導体生産国である台湾は、台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング・リミテッド（TSMC）、ユナイテッド・マイクロエレクトロニクス・コーポレーション（United Microelectronics Corporation）といった大手企業によって支えられています。世界的な半導体不足も、半導体セクターの成長を後押ししています。

民生用電子機器、リンクデバイス、その他のガジェットの増加に伴い、半導体の需要は拡大しており、多くのエンドユーザーが台湾企業から半導体を調達しています。中国政府の国家戦略計画「中国製造2025」も、これらの出版物の台頭に重要な役割を果たしています。半導体セクターの拡大は、この計画の主要目標です。さらに、中国国家知識産権局（CNIP）の2021年度予算では、2023年までの年間出願件数が200万件に達すると予測されており、半導体材料の需要を押し上げることが見込まれます。

北米の市場動向

北米市場は大幅な成長が見込まれます。過去10年間で半導体の消費はアジア太平洋地域に大きく移行しましたが、米国はグローバルな設計・製造サプライチェーンを効果的に管理することで、北米地域における競争力を維持してきました。高付加価値の設計・製造業務を国内に維持しつつ、低付加価値の製品を輸出するという米国の能力は、この戦略の一環です。米国の半導体セクターは、チップ設計、EDAおよびコアIP、製造技術といった研究開発重視の分野で、引き続き市場を支配しています。

この地域では、多くの企業が提携を結び、地域の成長を加速させています。例えば、米国が所有・運営する唯一の信頼できるファウンドリであるSkyWater Technologyは、2021年1月にフロリダ州オセオラ郡およびBRIDGとの官民パートナーシップを発表し、マイクロエレクトロニクス向け先進パッケージングにおける国内開発製造サービスへのアクセスを迅速化しました。米国は業界に大きな影響を与え、台湾企業を中国メーカーや国内メーカーから引き離しています。

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半導体材料市場のトップ競合他社

1. BASF SE
2. LG Chem Ltd
3. Indium Corporation
4. Showa Denko Materials Co. Ltd
5. KYOCERA Corporation
6. Henkel AG & Company KGAA
7. Sumitomo Chemical Co. Ltd
8. Dow Chemical Co.(Dow Inc.)
9. International Quantum Epitaxy PLC
10. Nichia Corporation
11. Intel Corporation
12. UTAC Holdings Ltd

最近の開発状況

• 2022 - BASF SEとConfoilは共同でDualPakECOâを発売しました。この紙トレイの内側は、紙または板紙製の食品包装のコーティング用に特別に開発された、部分的に植物由来で認証済みの生分解性バイオポリマーであるBASFのecovio® PS 1606でコーティングされています。