スパッタリング装置カソード市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：製品タイプ別（直線型、円形型）および地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2026年～2034年

市場動向

世界のスパッタリング装置カソード市場の推進要因

半導体アプリケーションの増加

上昇家電製品の需要ビジネスツールや機器、自動車関連製品、ネットワーク機器、通信製品などが半導体の需要を押し上げており、その他にも多くの需要があります。無線技術（5G）、人工知能、自動化などの技術革新がこれらの分野を刺激しています。IoTデバイスの増加に伴い、半導体業界は製造能力を高めるためにこの機械への投資を余儀なくされると予想されます。自動車1台あたりの半導体部品数の増加や、自動運転車や電気自動車などのトレンドの人気が高まるにつれて、半導体製造の需要は増加しています。

さらに、モノのインターネットアプリケーションは拡大し、半導体の需要も高まる見込みです。5Gネットワ​​ークの拡大も、無線通信業界を活性化させると予想されています。第5世代ネットワークによると、消費者が携帯電話やその他のガジェットを買い替える可能性が高まることで、世界的な半導体需要が増加すると見込まれています。半導体需要の増加に伴い、多くの政府が半導体生産への投資プログラムを開始し、地域の需要拡大に対応しようとしています。こうした取り組みや半導体の普及拡大により、調査対象市場は拡大すると予想されています。

世界のスパッタリング装置カソード市場の制約

熱蒸発などの代替技術の開発

物理蒸着法の中で最も一般的で簡便な手法の一つが、熱蒸着（PVD）です。抵抗加熱源を用いて、真空中で固体物質を蒸発させることで薄膜を形成します。まず、高真空チャンバー内で蒸気圧が発生するまで物質を加熱します。その結果、蒸発した物質、すなわち蒸気流が真空チャンバー内を熱的に移動することで、基板上に膜が形成されます。この手法は電気接続用途に適しており、アルミニウム、クロム、金、インジウムなど、金属や非金属の成膜が可能です。この方法は、薄膜デバイス（OLED、太陽電池、薄膜トランジスタ）、ウェーハ接合（インジウムバンプの成膜が必要な場合）、および異なるるつぼの温度を調整することで複数の部品を共蒸着する場合にも有効です。

スパッタリングには、毎秒約50オングストロームという高い成膜速度、他のPVDプロセスと比較して低コスト、イオンアシスト源との互換性、プラネタリー基板固定具と均一性マスクを使用した場合の優れた均一性など、いくつかの利点があります。熱蒸着の利点にもかかわらず、スパッタリングは、より優れた段差被覆、より高い充填密度、および応力が低い場合のより優れた密着性をもたらします。さらに、スパッタリングのプロセス変数はより一貫性があり予測可能であるため、自動化が可能です。このような利点があるため、この危険性による市場への影響は最小限であると考えられます。

世界のスパッタリング装置カソード市場における機会

マグネトロンスパッタリング技術などの技術進歩

企業は、次世代生産技術への移行に伴い、半導体の効率と品質向上を図るため、マグネトロンスパッタリング技術などの手法をますます活用するようになっています。マグネトロンスパッタリングは、金属、合金、化合物などを最大1ミリメートルの厚さで様々な材料上に成膜する高速真空コーティングプロセスです。マグネトロンスパッタリング技術は、高い成膜速度、高純度膜、極めて高い密着性、段差や微細構造への優れた被覆性、熱に弱い基板への成膜能力、自動化の容易さ、大面積基板上での高い均一性など、多くの利点を提供します。これらの利点から、半導体のスパッタリングにはマグネトロンスパッタリング技術がより頻繁に用いられるようになっています。

すべてのプラズマアシスト反応性マグネトロンスパッタリングターゲットにより、高品質の光学コーティングが可能になります。製造プロセス全体を通して、超微細粒構造と最大6Nの純度により、再現性が保証されます。中国のハルビン工業大学（HIT）の研究チームは最近、高出力パルス反応性マグネトロンスパッタリングの反応モードを研究しました。この実験では、キャリア濃度を下げ、移動度を14.93 cm2/Vsまで、IR透過率を4 mまで向上させました。成膜プロセス中、反応は18 cmを超える酸素分圧でポイズニングモードで継続しました。このような技術の進歩、性能向上による用途の増加、および追加のプロセス上の利点により、これらの技術の使用に対する需要が生まれています。

セグメント分析

世界のスパッタリング装置用カソード市場は、製品タイプ別に分類される。

製品タイプに基づく世界のスパッタリング装置のカソード市場は、直線型と循環型に二分される。

円形セグメントは市場への主要な貢献者であり、予測期間中に 5.65% の CAGR を示すと推定されています。 10 ～ 100 kHz の周波数範囲の交流電源を備えたスパッタリングシステムでは、2 つの回転円筒形マグネトロンが使用されます。回転円筒形マグネトロンは、ターゲットに塗布された誘電体材料を除去し、基板上に誘電体層を形成します。これにより、ターゲットの誘電体層がコンデンサとして機能しなくなり、アーク放電を防ぐのに役立つ可能性があります。変圧器を使用してアーク放電を防ぐために、マークとインピーダンス制限コンデンサを直列に接続することができます。電源をターゲットに接続するために無線周波数スパッタリングシステムで使用されるコンデンサと比較して、このインピーダンス制限コンデンサははるかに大きな値を持っています。

回転ターゲットは表面積が大きいため、マグネトロンの出力は一定時間内に広範囲をカバーできます。これにより、ノジュールの成長が抑制され、ターゲットの温度が低く保たれ、アーク放電が軽減されます。回転スパッタリングはノジュールの発生を抑えるため、ターゲットは長時間連続運転が可能です。平面ターゲットは通常30%の頻度で使用されますが、回転ターゲットは80%の頻度で使用されるため、不良品が少なくなり、稼働時間が長くなります。連続スパッタリング用途には、回転マーキングが最適です。連続処理により、スパッタリングチャンバーのセットアップ時間が短縮されるため、スループットが向上します。市場の企業は、エンドユーザー需要の増加と回転技術が直線技術よりも優れている点を予測し、新製品の開発と導入を進めています。

リニアスパッタリング装置の用途には、半導体、太陽エネルギー、ディスプレイ、データストレージなど、多岐にわたる分野があります。例えば、ボッシュは2021年12月に世界中の自動車メーカーに供給するため、SiCベースのパワー半導体の量産を開始しました。ロイトリンゲンにあるボッシュのウェハー工場のクリーンルームエリアは、こうしたチップの需要増加に対応するため、2021年にすでに10,764平方フィート拡張されています。エレクトロニクス分野における重要なイノベーションの1つは半導体です。これは、半導体の高い電子移動度、広い温度範囲、最小限のエネルギー要件によって説明されます。半導体セクター協会（SIA）は、世界の半導体セクターの売上高が2021年に5,559億米ドルに達し、過去最高の年間総額となり、2020年の4,404億米ドルから26.2%増加すると予測しました。

平面マグネトロンスパッタリング装置は、陰極板の侵食領域全体に垂直かつ広範囲に及ぶ、可変磁場を発生させる。この可変磁場によって磁力線が陰極板に平行となる位置が常に変化するため、陰極板の最大侵食量は変化する。より広い陰極板領域にわたって侵食パターンを緩やかにすることで、平面陰極板からより多くの陰極板材料をスパッタリングすることができる。

地域分析

世界のスパッタリング装置用カソード市場は、北米、欧州、アジア太平洋、LAMEA（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）の4つの地域に区分される。

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

アジア太平洋地域は最も重要である収益貢献分野であり、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 6.40% を示すと予想されています。中国への多様な国際電子機器の継続的な輸入により、同国の半導体消費は他国と比較して増加しています。世界のスマートフォンメーカー上位 5 社のうち 3 社は政府系企業であり、半導体採用の大きな可能性を生み出しています。工業情報化部によると、2021 年 2 月末までに中国の通信事業者は 792,000 基の 5G 基地局を設置しました。さらに、現在 5G 端末間の接続数は 2億 6000 万に達しています。同国の拡大する電気自動車市場は、最先端半導体の拡大を刺激し、市場を前進させています。

北米では、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は4.70%となる見込みです。軍事・航空宇宙分野向け電子部品の製造を拡大するため、同分野のベンダーは合併・買収を進めています。例えば、軍事・航空宇宙などの市場向けミッションクリティカル製品を開発する特殊電子機器メーカー向けに、最も電力密度の高いコンデンサ技術を開発するため、高エネルギー密度コンデンサのサプライヤーであるEvans Capacitor Companyは、Arcline Investment Management Companyのポートフォリオ企業であるQuantic Electronics Companyと2021年4月に合併しました。こうした変化が市場を牽引するでしょう。ジョー・バイデン大統領は2021年2月、国内での半導体生産を政権の目標の一つとすることを表明しました。

ドイツは、5G サービスの開発を加速させるための地域イニシアチブを支援するために多額の投資を行っています。ドイツテレコムによると、2020 年 7 月以降、5G ネットワークは約 4,000 万人に役立っています。ドイツはまた、地域 5G アプリケーション用のネットワークの開発をリードしてきました。多くの企業が 5G 技術の進歩に向けて取り組みを強化しています。ノルトライン＝ヴェストファーレン州 (NRW) とバーデン＝ヴュルテンベルク州は、2022 年 1 月より特定の開発プロジェクトに太陽光発電技術を義務付ける最初のドイツの州です。NRW では、35 台以上の駐車スペースがある商業駐車場に PV システムを設置する必要があります。ドイツ政府は、この資金を新しい半導体製造施設の建設に使用します。この投資の主な目的は、将来の半導体需要に対する輸入への依存を減らすことです。

中東およびアフリカでは、予測期間を通じて半導体があらゆる分野で広く採用されると予想されています。同地域の自動車産業の発展は、市場拡大の大きな可能性を生み出すと予想されています。例えば、ドバイは2030年までにアラブ首長国連邦の道路に42,000台の電気自動車を走らせるという取り組みを始めたばかりです。政府はEV所有者にインセンティブを提供しており、UAEでのEV需要を高め、同地域の半導体デバイス市場を活性化させています。EV車の開発の増加は、調査対象市場に影響を与える可能性があります。そのため、ドライブトレインのベアリングやコンポーネントをコーティングするためにスパッタリング装置が使用されます。最初に提案されたアプローチは、マグネトロンスパッタリング技術を使用して、CIGSベースの太陽電池デバイス内のすべての構造を堆積することです。