ターボ分子ポンプ市場 サイズと展望 2024-2032

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市場動向

世界のターボ分子ポンプ市場の牽引要因：

半導体産業の成長

半導体産業の成長は、主にターボ分子ポンプの需要増加を牽引しています。精密で汚染のない生産には高真空設定の維持が不可欠であるため、これらのポンプは半導体製造において不可欠です。例えば、ターボ分子ポンプは、物理蒸着（PVD）および化学蒸着（CVD）工程中に堆積チャンバーからガスを除去し、半導体ウェーハ上の薄膜形成を可能にします。

米国半導体工業会（SIA）によると、2023年の世界の半導体売上高は5,268億米ドルと予測されており、2022年の5,741億米ドルから8.2%減少すると見込まれています。しかし、市場は2023年後半に成長し、2024年には13.1%増加すると予想されています。この増加は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを含む半導体関連機器の需要の高まりを反映しています。

さらに、ターボ分子ポンプメーカーは、半導体製造における自社製品の活用を強調しています。例えば、大手メーカーであるPfeiffer Vacuumは、半導体プロセスに不可欠な真空レベルを維持するターボ分子ポンプの機能を重視し、業界の発展に貢献しています。半導体産業の拡大は、電子機器の需要増加と半導体製造プロセスにおける高真空環境の重要な機能に支えられ、ターボ分子ポンプ市場のトレンドを大きく牽引しています。

世界のターボ分子ポンプ市場の制約：

高い初期コスト

ターボ分子ポンプは初期コストが高い場合があります。これらの高度な真空システムの購入、設置、維持に必要な初期費用は、予算が限られている中小企業、研究機関、業界にとって高額すぎる可能性があります。さらに、ターボ分子ポンプ（TMP）の初期投資コストは、中小企業や研究機関にとって法外な負担となる可能性があります。ターボ分子ポンプは、高速回転するローターを必要とする運動エネルギー真空ポンプです。通常、ターボ分子ポンプは10-3～10-11 mbarの高圧から超高圧で動作し、排気速度は10～4,000 l/sです。

さらに、ターボ分子ポンプの価格は、ポンプの仕様や機能に応じて数千ドルから数万ドルと高額な初期費用を反映しています。例えば、Pfeiffer TMU260ターボポンプは約2,950米ドルですが、Pfeiffer HiCube 80 Ecoは4,950米ドルです。超高真空条件が求められる半導体製造においては、薄膜堆積やイオン注入などのプロセスにおけるターボ分子ポンプの精度と信頼性によって、初期投資は正当化されます。しかし、初期費用が、資金が限られている小規模な半導体メーカーや研究機関にとっては障壁となる可能性があります。

世界のターボ分子ポンプ市場機会：

新興技術とアプリケーション

高真空状態を必要とする革新的な技術と新しいアプリケーションの出現は、ターボ分子ポンプメーカーにとって大きな可能性を秘めています。例えば、量子コンピューティング、ナノテクノロジー、先端材料研究といった発展途上分野における真空技術の利用増加は、特殊な真空ソリューションの需要を生み出しています。

さらに、ターボ分子ポンプは量子コンピューティング技術の開発に不可欠です。量子コンピューティングは、量子演算中に外部粒子からの干渉を回避するために、超高真空環境を構築・維持する必要があります。ターボ分子ポンプは、量子コンピュータが正しく機能するために必要な真空状態を確立する上で非常に重要です。量子コンピューティングの進歩と普及に伴い、量子アプリケーションの特定のニーズに合わせてカスタマイズされた特殊なターボ分子ポンプの需要が増加すると予測されています。

Forbes誌によると、量子コンピューティングは、グラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）、デジタル信号プロセッサ（DSP）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）に類似した新しいアクセラレータ技術として最適な位置付けとなっています。量子コンピューティングや量子通信といった量子技術の利用拡大に伴い、真空ソリューションの需要が高まり、ターボ分子ポンプメーカーにとってビジネスチャンスが生まれています。量子研究機関や産業界との連携は、量子技術特有の要件に適合した真空ソリューションの共同開発に役立ちます。

セグメント分析

世界のターボ分子ポンプ市場は、タイプと業界に基づいてセグメント化されています。

市場はさらにタイプ別に、磁気浮上型とオイル潤滑型に分類されています。

磁気浮上型ターボ分子ポンプは、オイル潤滑の標準的な機械式ベアリングではなく、磁気ベアリングをローターのサスペンションに使用した、先進的で斬新な設計です。この構成では、電磁石が磁場を発生させ、ローターを浮上・安定化させることで、回転部品と固定部品間の物理的な接触を排除します。この設計には、摩擦の低減、摩耗の低減、潤滑油の不要など、様々な利点があります。機械式ベアリングが不要になることで振動レベルが低減し、よりクリーンな真空環境の実現に貢献します。磁気浮上式ターボ分子ポンプは、半導体製造やハイエンド研究など、超高真空条件と低汚染性が求められる用途に最適です。

さらに、過去30年間で世界は工業化とグローバル化の急速な進展を遂げ、上記の産業における生産需要の高まりが、市場におけるターボ分子ポンプの需要を押し上げています。

オイルグリース式ターボ分子ポンプは、より伝統的な設計で、ポンプのローターを支えるために機械軸受けをオイルで潤滑します。これらのポンプは、薄い潤滑油膜を使用することで摩擦を低減し、スムーズな動作を実現します。オイル潤滑ポンプは長年業界の標準でしたが、技術革新により、磁気浮上式ポンプなどの代替設計が開発されました。オイル潤滑式ターボ分子ポンプは、信頼性、堅牢性、そして様々な産業用途における実績ある性能で知られています。ターボ分子ポンプは、潤滑媒体の存在を必要とし、高い排気速度と効率が重視される用途に適しています。

業界はさらに、市場を産業用真空処理、ナノテクノロジー機器、分析機器に細分化することができます。

分析機器には、材料、化学物質、化合物の分析と特性評価が含まれます。ターボ分子ポンプは、質量分析計、電子顕微鏡、表面分析に使用されます。これらの機器では、正確で一貫した化学分析、材料特性評価、表面イメージング結果を得るために、高真空設定が頻繁に必要となります。ターボ分子ポンプは、サンプルチャンバーやカラムの真空引きに役立ち、医療、環境モニタリング、材料研究などの産業における分析プロセスにおける正確な測定と観察を可能にします。

ナノテクノロジー機器は、ナノサイエンスやナノテクノロジーにおいて、ナノスケールで材料や構造を改変するツールや装置です。ターボ分子ポンプは、走査トンネル顕微鏡（STM）、原子間力顕微鏡（AFM）、その他のナノファブリケーション装置などのデバイスの重要なコンポーネントです。これらのツールは、ナノスケールの物体を正確に診断および操作するために、超高真空状態を必要とします。ターボ分子ポンプは適切な真空環境を作り出すのに役立ち、研究者や科学者がエレクトロニクス、材料科学、医療研究などの様々な用途でナノスケール材料を研究・制御することを可能にします。

地域分析

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

世界のターボ分子ポンプ市場分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域、中東・アフリカ、ラテンアメリカで実施されています。

アジア太平洋地域は、世界のターボ分子ポンプ市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に5.8%のCAGRで成長すると予測されています。アジア太平洋地域は、半導体とフラットパネルディスプレイの生産が盛んなことから、ターボ分子ポンプで最大の市場シェアを占めています。アジア市場のリーダーである中国は、他の国々と比較して最も堅調な成長を遂げています。近年、スマートフォンの普及と世界的なデジタル化の進展により、半導体事業は大きく成長しています。さらに、モノのインターネット（IoT）技術の利用拡大は、様々な産業のパターンを変え、市場の成長を加速させています。世界半導体貿易統計（WSTS）によると、アジア太平洋地域の半導体市場は2023年に14.4%縮小すると予測されています。残りの地域も縮小傾向が見込まれます。中国、台湾、インドネシア、ベトナムも、フラットパネルディスプレイの世界有数の生産国となる見込みです。中国映像産業協会と中国光学光電子工業協会のデータによると、中国はフラットパネルディスプレイの生産ラインに1,200億米ドル以上、液晶ディスプレイ（LCD）パネルの生産に750億米ドル以上を投資しました。

さらに、テレビ、携帯電話、PC、その他の電子機器向けディスプレイの需要が高まる中、フラットパネルディスプレイやLCDの主要メーカーは、輸出収入の増加を目指して生産を増強しています。例えば、中国のディスプレイパネルメーカーであるBOEテクノロジーグループ（BOE Technology Group Co Ltd）は火曜日の夜、四川省成都に630億元（88億米ドル）を投資し、アクティブマトリックス型有機EL（AMOLED）の新たな生産ラインを建設すると発表した。深セン証券取引所への提出書類によると、このプロジェクトの製品は主にノートパソコンやタブレットに使用されるハイエンドのタッチスクリーンとなる。

しかし、フラットパネルディスプレイと半導体には、クリーンでオイルフリーの真空環境が必要であり、ターボ分子ポンプはこれを実現できる。ターボ分子ポンプは、半導体ドーピングやイオン注入で広く利用されている。月間4万枚のウェーハ処理能力を持つ半導体製造施設では、約2,000台のポンプと500台以上のターボポンプが必要になる。中国、日本、台湾の強固な半導体およびフラットパネルディスプレイ生産インフラは、この地域のターボ分子ポンプ業界に豊富な成長の可能性を提供しています。

北米は、予測期間中に5.3%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。北米、特に米国は、半導体産業および研究分野において重要な位置を占めています。そのため、ターボ分子ポンプの需要が増加しています。研究機関、大学、ハイテク企業がこの地域の市場拡大を牽引しています。2022年、米国政府は半導体の研究と製造を支援するためにCHIPS・科学法を制定しました。これは、米国の経済、国家安全保障、そしてサプライチェーンを強化します。北米の半導体装置市場は世界市場の大きな部分を占めており、ターボ分子ポンプは半導体製造装置の不可欠な部品です。

さらに、北米のナノテクノロジー研究機関や研究所では、ナノスケール研究に必要な超高真空環境を提供するためにターボ分子ポンプを使用しています。例えば、米国の国家ナノテクノロジー・イニシアチブ（NNI）は、ターボ分子ポンプなどの高度な真空システムを用いてナノスケールで材料を操作・研究する様々なナノテクノロジー研究イニシアチブに資金を提供しています。米国政府は、2023年度の国家ナノテクノロジー・イニシアチブ（NNI）に19億9,000万米ドルの予算を計上しています。NNIの2023年度予算要求には、基礎研究開発と応用主導型研究への資金提供が含まれています。

その結果、北米のターボ分子ポンプ市場は、半導体生産におけるこの地域のリーダーシップ、広範なナノテクノロジー研究活動、そして最新の分析機器の普及の影響を受けています。継続的な技術革新と研究開発への重点的な取り組みは、この地域の市場成長とイノベーションを促進しています。

ヨーロッパ諸国、特にドイツとオランダには、チップ製造の重要なプロセスにターボ分子ポンプを使用している半導体製造施設があります。米国半導体工業会（SIA）によると、2023年の売上高は前年比4.0%増となり、ヨーロッパ市場は唯一前年比で増加した地域市場となりました。ヨーロッパは航空宇宙産業が盛んであり、エアバス、レオナルド、タレスといった企業が宇宙技術の発展に不可欠な役割を果たしています。航空宇宙用途におけるターボ分子ポンプの需要は、試験・研究施設における信頼性の高い真空システムの必要性から生まれています。

中東・アフリカ市場は他の地域に比べて規模は小さいものの、石油・ガス、材料科学、大学研究機関などの産業の発展の影響を受けています。アラブ首長国連邦（UAE）などの中東諸国は、研究・イノベーション拠点への投資を行っており、ターボ分子ポンプなどの革新的な実験装置の需要を促進しています。この地域の石油・ガス産業は抽出方法の改善に向けた研究活動を促進しており、研究室では高真空環境下での材料の検査にターボ分子ポンプを使用しています。研究インフラに対する政府の支援と投資は、さまざまな科学および産業用途におけるターボ分子ポンプの広範な使用に貢献しています。

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ターボ分子ポンプ市場のトップ競合他社

1. Agilent
2. Busch LLC
3. Leybold USA Inc
4. EBARA Technologies, Inc.
5. KYKY Technology Co. LTD
6. Ulvac, Inc
7. Shimadzu Corporation
8. Edwards
9. Pfeiffer Vacuum GmbH
10. Osaka Vacuum GmbH

最近の開発状況

• 2024年1月 - アジレントとインサイトは、血液学および腫瘍学における高度なコンパニオン診断の開発に向けた提携を発表しました。
• 2023年10月 - TURBOLAB Coreファミリーは、産業および科学用途向けに設計されたLeyboldのエントリーレベルの真空ステーションです。学術界で人気があり、小規模な研究室にも最適です。メインポンプ、ターボ分子ポンプ、コントローラーを1つのユニットに統合し、様々な科学アプリケーションにシンプルなプラグアンドプレイ機能を提供します。
• 2024年2月 - 島津製作所と島津科学機器（SSI）は、革新的な技術である二重同位体媒介液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析法（dimeLC-MS/MS）の開発を発表しました。この技術は、老化研究に革命をもたらし、健康寿命を延ばす可能性を秘めています。