半導体計測・検査装置市場 サイズと展望 2025-2033

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市場成長要因

低コスト・高性能半導体の需要増加

スマートフォンをはじめとする民生用電子機器、自動車、その他のアプリケーションが、高性能・低コストの半導体材料の需要を牽引しています。ワイヤレス技術（5G）、人工知能（AI）などの技術進歩は、これらの分野を刺激しています。さらに、インテリジェント製品の製造を目的としたIoT（モノのインターネット）デバイスの増加に伴い、半導体業界はこうした装置への投資を迫られると予想されています。

電子機器の需要増加に伴い、計測機器市場は今後も成長が見込まれます。技術革新により、次世代の高精度機器はすでに生産ラインの標準的な構成要素となっています。これらの機器には、市場の着実な拡大を支えるアクティブプロセス制御システムが搭載されています。市場参加者は、機器の計測性能向上に絶えず取り組んでいます。

市場の制約

高額な設置・保守コストと計測システムの効果的な管理に関する知識不足

半導体製造企業は、外部の計測技術者の支援を必要とする場合があります。これらの企業は、技術の進歩に伴い、エンジニアを雇用し続け、最先端の測定ラボを維持する必要があります。しかし、計測プロセスを半導体装置の変化に適応させたい場合、必要なシステムの構築に多額の費用を費やす必要があります。一方、メーカーは、製品の開発・生産プロセスチェーンに計測を統合するために必要なサービスを外部委託することもあります。これは、本格的な計測部門の設立には費用がかかり、望ましい投資収益率（ROI）を達成することが困難になるためです。施設の保守費用が高額になるのは、計測に使用されるツールの校正と保守に起因します。さらに、資格のある人員を雇用し、継続的なトレーニングを行う必要があるため、コストはさらに増加し​​ます。計測システムを適切に監視するための適切な訓練を受けた従業員の不足は、これらの問題に直接起因しています。

市場機会

民生用電子機器における半導体ウェーハの需要増加

スマートデバイスやコネクテッドデバイスは、世界中の人々に広く普及しています。現代の電子機器は処理能力が高く、旧式または時代遅れの電子機器よりも多くのセンサーを狭いスペースに収容できます。デバイスの寿命が延びているのは、半導体設計における計測の重要性と、低いエラー率の維持によるものです。計測技術の進歩により、エラー率が低下することで、企業は大量の半導体を生産することが可能になりました。半導体製造装置材料協会（SEMI）は、半導体用途のシリコンウェーハ販売量が2019年の118億1,000万平方インチから2025年には176億平方インチを超えると予測しています。これは、予測期間中に世界市場に新たな機会をもたらすと期待されています。

タイプ別インサイト

タイプ別に見ると、世界の半導体計測・検査装置市場は、リソグラフィ計測オーバーレイ、寸法測定装置、マスク検査/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に分かれています。

リソグラフィ計測セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中は4.90%のCAGRで成長すると予想されています。超大規模集積製造技術におけるウェーハサイズの大型化の必要性は、ノードやウェーハサイズのダウンサイジングといった継続的な移行により、リソグラフィ計測装置の増加を牽引しています。電子デバイスの製造に使用されるツールである臨界寸法走査型電子顕微鏡（CD-SEM）は、通常、ウェーハ上に作成されたパターンの寸法を測定するために使用されます。半導体製造の発展に伴い、CD-SEMは現在大きな需要があります。リソグラフィの小型化と波長短縮を実現するため、市場の複数のサプライヤーが製品の改良に着実に取り組んでいます。

ASMLやKLAなどのベンダーは、リソグラフィ計測装置市場において市場支配をめぐって熾烈な競争を繰り広げています。収益の70～80%をリソグラフィ装置から得ているASMLは、その地位を強化するため、マスク最適化の分野への進出をますます進めています。こうした進展により、この分野の競争力は向上すると予想されています。

メーカーは、欠陥の座標を収集することで、ウェーハ欠陥検査システムを使用してウェーハ上のパターン欠陥や異物による物理的欠陥を特定できます。パターンなしウェーハ検査は、未加工または未処理のシリコンウェーハの欠陥を探します。一方、他の種類のウェーハ検査は、このプロセスとは逆のプロセスを採用しています。ウェーハ検査は、パターン付きとパターンなしの2つのカテゴリに分けられます。 KLA-Tencor、Rudolph、日立ハイテクノロジーズといったベンダーは、パターンなしウェーハ検査市場における著名なライバル企業です。直径300mm、200mm、そしてそれ以下の基板は、シリコンウェーハメーカーによって製造されています。エレクトロニクスの需要増加に伴い、ウェーハの需要も増加しており、パターンなしウェーハ検査装置の需要も増加すると予想されています。

地域分析

アジア太平洋地域は、世界の半導体計測・検査装置市場において最大のシェアを占めており、予測期間中は年平均成長率（CAGR）5.20%で成長すると予想されています。生産と消費の両面で、アジア太平洋地域は半導体業界にとって極めて重要な地域の一つです。中国はアジア太平洋地域の半導体市場で最大のシェアを占めており、SIAは同地域が地域最大の半導体市場であると主張しています。半導体計測・検査装置市場では、地元企業間で多くの協業や提携契約が締結されています。例えば、中国最大の半導体開発企業であるファーウェイ傘下のHiSilicon Technologiesと、中国の半導体製造ツールメーカーである深圳JT Automation Equipmentは、2021年7月に法的拘束力のある5年間の覚書を締結しました。両社は、半導体パッケージングツールの開発における協業を拡大しながら、自立した規制された産業の構築を目指しています。

北米市場動向

北米は予測期間中に年平均成長率4.95%で成長し、1兆1,943億6,000万米ドルの収益を生み出すと予想されています。米国とカナダの半導体産業は、5G、量子コンピューティング、人工知能（AI）といった最先端の無線ネットワークにおいて、引き続き世界をリードしています。2019年の売上高は前年比でマイナス成長となりましたが、米国の半導体産業は世界市場を引き続き支配し、比較的高い研究開発費と設備投資を維持しています。北米諸国では半導体セクターへの投資が急増しています。この投資のかなりの部分は、全米最先端工場を支える装置にも充てられています。米国には18州に相当する半導体産業向け工場があり、これは国の輸出と雇用を支えています。

欧州市場動向

欧州地域は、半導体製造企業が少ないため、市場シェアが最も小さい地域の一つです。予測期間中、航空宇宙・防衛、自動車、再生可能エネルギーへの投資が、この地域の半導体需要に大きな影響を与えると予測されています。民生用電子機器の需要が高まるにつれ、半導体製造装置の需要は前年比で増加しており、この地域でも勢いを増すと予想されます。欧州の製造部門における垂直統合と統合の取り組みにより、一部の半導体企業の成長投資能力が向上しました。これらの大きな市場変化は、予測期間中に新たな半導体製造・処理施設の需要を押し上げ、半導体計測・検査ツールの需要を高めると予想されます。

サウジアラビア、エジプト、アラブ首長国連邦は、中東およびアフリカにおいて、再生可能エネルギープログラムが最も先進的な国々を有する重要な国です。再生可能エネルギー源の発電制御とネットワークへの接続は、主にパワー半導体によって実現されています。その結果、この地域の再生可能エネルギーソリューションでは、半導体計測・検査装置がより頻繁に利用されています。さらに、この地域では民生用電子機器の消費量が増加しており、市場ポテンシャルの拡大が期待されています。米国や欧州に比べて費用が低いため、国内外の企業がラテンアメリカ諸国で事業を展開する傾向があります。

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半導体計測・検査装置市場のトップ競合他社

1. KLA Corporation
2. Applied Materials Inc.
3. Onto Innovation Inc. (Rudolph Technologies Inc.)
4. Thermo Fisher Scientific Inc.
5. Hitachi Hi-Technologies Corporation
6. Nova Measuring Instruments Ltd
7. ASML Holding NV.
8. Lasertec Corporation
9. JEOL Ltd
10. Nikon Metrology NV
11. Camtek Limited.

最近の動向

• 2021年6月 - 中国最大の半導体開発企業であるファーウェイの子会社、HiSilicon Technologiesと、半導体製造ツールメーカーのShenzhen JT Automation Equipmentは、法的拘束力のある5年間の合意覚書を締結したことを発表しました。両社は、半導体パッケージングツールの開発における協業を強化し、自立した規制されたセクターを確立したいと考えています。
• 2021年3月 - マーカムのベンチャーラボがハードウェア・カタリスト・イニシアチブ・ラボを仮想アクセスとテスト機能の強化によりアップグレードするため、カナダ政府は、オンタリオ州連邦開発公社（FedDev Ontario）による470万米ドルの追加融資を承認しました。COVID-19の流行期において、機器の仮想化はますます重要になっています。そのため、ベンチャーラボは今回の新たな資金調達の支援を受けて、ラボ向けに最先端のコンピュータインフラを購入する可能性があります。