3D ICS市場 分析

3D ICS市場 規模と傾向

世界3D IC市場は、 US$ 16.45 Bn で 2024 そして到達する予定 US$ 60.23 によって 2031、混合物の年次成長率を展示する 2024年から2031年にかけて20.4%のCAGR。

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3D IC市場は、予測期間にわたって堅牢な成長を目撃する見込みです。 半導体チップの小型化と、より小さい形状の機能性の必要性は、3D IC 技術の要求を駆動することが期待されます。 3D ICは、従来の2Dスケーリングに直面する課題を克服し、より機能的な機能と優れた性能を実現します。 業界全体でスマートでコネクティッドなデバイスに対する需要が高まっています。スタックされたダイと3D IC市場は、今後も進歩を加速します。 モバイルデバイスにおける3G/LTE接続の普及は、メモリとロジックチップを1つのパッケージに3D IC技術を活用した高機能集積回路(IC)の必要性を補います。

高性能電子機器の調達要求

高性能およびより強力な消費者用電子機器の要求 スマートフォン近年、タブレットなどのハンドヘルドデバイスが急速に成長しています。 ユーザーは、高解像度グラフィックスなどのアプリケーションをサポートするために、デバイスがより多くの処理能力とメモリ容量を提供することを期待しています。 バーチャルリアリティモバイルゲーム 同時に、デバイスをシンナー、ライター、より電力効率を向上させるために、デバイスメーカーに一定の圧力があります。 従来の2Dチップ設計のトランジスタを複雑化させ、物理的および電気的干渉の制限によりますます困難になっています。 3D IC の技術は複数のケイ素のウエファーの積み重ねか死に、RAM、グラフィック、無線および処理のような異なった部品の縦の統合を促進します。 これは、回路のために利用可能な領域を大幅に増加させ、同じフットプリントで多くのトランジスタや機能に対応するのに役立ちます。 また、異なるコンポーネント間の距離を削減し、速度を改善し、消費電力を削減します。 モバイルプロセッサとグラフィックスチップの多くのトップメーカーは、すでに3D ICの設計と製造を採用し、次世代デバイスを拡張機能で提供を開始しました。 今後も、より速く、より強力でエネルギー効率の高い機器の需要が高まるにつれて、3D IC は、これらのニーズを満たす上でより大きな役割を果たすことが期待されます。

たとえば、2022年9月には、STMicroelectronics社、英国に拠点を置く同社は、12V自動車システムのパフォーマンスと適応性を高めるために設計された洗練されたVDA準拠LINオルタレギュレータを導入しました。 L9918として知られるこの高度の調整装置は12V自動車システムの信頼性を保障するために3D ICおよび改善された機能性を利用します。 L9918 は、ユーザーが変更子特性や電圧セットポイントなどの設定をカスタマイズできます。

市場集中と競争環境

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他の高成長の縦の高められた採用

3D中 IC技術は、主に消費者用電子機器に利用され、自動車、産業機器、および高度に統合およびカスタマイズされたソリューションを必要とするヘルスケアなどの急成長を経験する他の垂直に普及しています。 自動および電気自動車は、コンピュータビジョン、ナビゲーション、接続機能、予測メンテナンスなどの機能をサポートする高度な処理能力と感覚能力を必要とします。 3Dスタッキングにより、限られたスペースで異なるセンサー、メモリ、制御、および処理システムを統合できます。 産業機器メーカーは、3D設計を探求し、分析対応のモジュラー製品要件を満たしています。 医療機器は、臓器オンチップモデルやポイント・オブ・ケア診断などのアプリケーションを強化するさまざまなラボ・オン・チップおよびマイクロ流体操作を統合する技術の能力から恩恵を受けるでしょう。 政府や組織は、戦略的セクターのためのカスタマイズされた3D統合ソリューションの研究と開発をサポートする取り組みに焦点を当てています。 消費者デバイスを超えて3D ICのアドレス指定可能な市場を拡大し、民間企業や公共機関からの技術に対するより大きな注意と投資を行っています。

アナリストからの主なテイクアウト:

グローバル3D IC市場は、多様な産業分野における高度に統合された半導体ソリューションの需要増加により、今後10年にわたって大幅に成長することが評価されています。 電子機器の小型化と高性能化の必要性は、チップメーカーが3Dインテグレーション技術を迅速に採用するのを促しています。 スルーシリコンビア(TSV)とウェーハボンディング技術における高度化により、主要なロードブロックを削除し、3D ICを市販可能なソリューションにします。

自動車およびモバイルコンピューティング業界は、先進的なドライバー・アシスタンス・システムおよび強力なエネルギー効率の高いプロセッサおよびメモリ・ソリューションが指数関数的に成長する需要として、3D IC の巨大な機会を提供します。 IoT(モノのインターネット)、AI(人工知能)、ビッグデータなどの最先端アプリケーションは、さらなる採用を触媒化します。 しかし、高い製造コストと複雑性は、現在フルマーケットの可能性を抑制し続ける。

全体的に、3Dインテグレーションは、多様な業界に必要とされる洗練された次世代チップを開発するための選択肢のファクショニング方法になっています。 技術的な課題とコストの問題は残っていますが、3D ICの長期市場見通しは非常に有望です。

市場課題: 3D IC製造工程に必要な高い初期投資

3D IC製造施設の設定に必要な高い初期投資は、グローバル3D IC市場の成長のための大きな課題です。 3D ICの技術のための生産の機能を開発することは高度の製造業装置およびクリーンルームのインフラのための大きい首都の支出を要求します。

高資本コストは、3D IC製造の装置ニーズによって主に駆動されます。 金型の正確な積み重ねと接合のための高度なリソグラフィツールは、必要な最も高価な機械のいくつかです。 また、3D IC の加工要求の厳しいプロセス制御および汚染の条件を満たすことはかなりクリーンルームスペースを要求します。 HEPA(高効率粒子状空気)フィルターやガスや液体などの冗長ユーティリティも、必要な投資に大きく貢献するなどのインフラ要件。 さらに、採用やトレーニングの専門職に関連した費用で、複雑な3D ICのフェースを操作することも可能です。

市場機会: オートノマイズ車、VR/ARのような新興の塗布区域

オートノマイズ車や拡張現実/バーチャルリアリティなどの新興技術は、グローバル3D IC市場に向けた大きな成長機会を開放しています。 自動車両は、人間の介入なしにナビゲーションや運転を可能にするすべてのセンサー、カメラ、および技術に電力を供給するための膨大な量のコンピューティング電力とデータ処理能力を必要とします。 3Dチップスタッキングは、シリコンの垂直層を利用して、より多くのコンポーネントと機能性をより小さなスペースに詰め込むことにより、自動運転車の要求を満たすことができます。 これは、従来のプランターチップの制限を克服し、自動車メーカーは、車両に適した小さなフォームファクタで強力な処理、メモリ、およびグラフィックス機能を統合することができます。

仮想および拡張現実は3D ICによって渡される性能および効率の利益から大いに寄与できる計算および帯域幅集中の技術です。 センサー、ロジック、メモリ、その他のチップの連鎖を重ねることにより、片面の代わりに3D ICは、さまざまなコンポーネント間のコミュニケーションを高速化し、没入型VRやAR体験を重要視しています。

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製品タイプによるインサイト - Emergingの技術は運転センサーの採用です

製品の種類に関しては、自動車、ヘルスケア、消費エレクトロニクスなどの業界におけるハンバーゲン需要を抱える市場の2024年の31.2%のシェアに貢献することが期待されています。 センサー技術の革命的な革新は、過去の世代と比較してより微細な検出能力を可能にします。 高度なマイクロ電光機械システム(MEMS)センサーは、ウェアラブルのモーションディテクタから医療機器の圧力モニターまで、幅広い用途で使用されています。 3D設計で培った小型化により、コンパクト形状のマルチセンシング機能を実現。 3D IC のインテグレーション センサー パッケージをより多くのアプリケーションに分散させる。 また、モノのインターネット(IoT)革命は、環境監視、動き追跡、インテリジェント制御などの機能に多様なセンサーを採用する接続デバイスやシステムにおける爆発的な成長をトリガーしています。 今後も、より低い生産コストでセンシング性能を拡充することで、3D IC市場成長を促すセンサーの周りの勢いを持続させます。

基質タイプによる洞察 - 絶縁体上のシリコンによるスライディング性能

基質タイプでは、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)は、チップの機能性とスケーラビリティを増幅する実績のある能力を2024年に51.4%のシェアに貢献することが期待されています。 SOI基板は、従来のバルクシリコンの限界を克服し、パラシティックデバイスキャパシタンスと漏れ電流を削減します。 最先端ICの高速・低消費電力・信頼性が向上します。 高度な3D設計が10または数百のアクティブレイヤーをコンパクトな深さに組み込むため、技術はますますます永続的になります。 また、全チップ分離を可能にし、製造の複雑さを緩和します。 このようなメリットは、高性能コンピューティング、5Gコミュニケーション、および複雑な3Dスタッキング設計に依存する拡張/仮想現実ハードウェアを開発するためのSOI基質ubiquitousを作成しました。 性能の差分とバルク材料を維持しながら、生産コストを削減し、継続的なSOI R&Dは、3D IC 基質セグメント内のプレミアムポジションを維持します。

アプリケーションによるインサイト - デジタルランドスケープを拡大することは、消費者の電子機器の成長に燃料を供給しています

用途面では、消費者用電子機器は、スマートパーソナルガジェットの普及に向け、2024年に38.1%のシェアを獲得することが期待されています。 今日のスマートフォン、タブレット、ウェアラブル、その他の消費者デバイスは、シームレスな接続、強力なマルチメディア機能、パーソナライズされたAI機能を必要とします。 3D ICはシステム・オン・チップの小型化のような強さに再生する設計より低いエネルギーの使用法の堅く詰められた足跡に多様な論理、記憶および処理の部品を統合することによってそのような必要性を満たします。 同様に、高帯域幅5Gおよびスマートホームテクノロジーの急速な進化により、革新的な没入型体験、センサー駆動型体験、および3Dアーキテクチャ向けに最適化されたディスプレイ、スピーカー、およびインターフェイスによって提供される接続オプションの可能性を広げます。 消費者のデジタルライフスタイルは、新しいフロンティアをスケーリングし続けるにつれて、エレクトロニクスブランドは、競争中におけるイノベーションを推進するために、高度3Dソリューションにますますます高まっています。 全体的な3D ICの球内の消費者セグメント収益の継続的な拡大のためによくこのオーガーズ。

地域別の洞察

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北米は、グローバル3D IC市場において優位な地域として設立しました。 市場シェアの41.3%を占める地域。 インテル、Qualcomm、AMD、Xilinxなどの主要なテクノロジー企業の存在は、長年にわたって地域に重要な研究開発投資を主導しています。 半導体デバイスの性能と電力効率を向上する3D IC技術の重要な役割を認識し、大規模製造・包装設備を確立しています。 自動車、家電、データセンターなどのエンドユース産業の先進的な性質により、高度なICソリューションの需要が高まりました。 さらに、アメリカ製のような大きな防衛予算と取り組みは、国内3D IC業界向けの政府支援を行なっています。 その結果、北米企業は現在、グローバル収益の大半を占め、モノリシック3Dや2.5Dなどの新しい3D IC技術の開発にもつながります。

アジアパシフィック地域は、世界3D ICの最速成長市場として誕生しました。 中国のような国では、半導体業界における自己信頼を発展させるための大規模な国内市場と政策支援が盛んなペースで投資を盛り上げています。 半導体製造インターナショナル株式会社(SMIC)、Huawei社、Unisocなど、中国は、設計からパッケージングまでの3D IC値チェーン全体の機能を強化することを目指しています。 また、韓国、台湾、シンガポールを含む地域における他の国は、電子製造能力を3D ICに積極的に拡大しています。 グローバル・ファウンドリーズの活気あるスタートアップ環境と投資は、地域のテクノロジーの繁栄を強化しました。 アジアパシフィックは3D ICの実装をスケーリングするための説得力のある価値を提供しています。 これは、企業が最大の半導体市場でその存在を競争し、成長するために魅力的な製造およびアウトソーシング先になります。

市場レポートの範囲

3D ICS市場 業界ニュース

• 2023年9月 TSMCの 2023 OIPエコシステム フォーラムは、新しい3Dblox 2.0オープン標準を発表し、3Dファブリックアライアンスオープンイノベーションプラットフォームの大きな成果を強調しました。
• 2023年11月 サムスン電子 台湾セミコンダクターマニュファクチャリングカンパニー(TSMC)市場優位性に挑戦し、高度な3Dチップ包装技術、SAINTを発売する準備を進めています。
• 韓国に本社を置くAmkor Technologyは、TSMC Open Innovation Platform(OIP)3D Fabric Allianceに入社しました。 このパートナーシップを通じて、AMKORはTSMCの3Dファブリック技術への初期アクセスを獲得し、アライアンスのパートナーがTSMCと並行して製品を開発できるようにします。 このコラボレーションにより、パートナーは高品質の2.5Dおよび3D集積回路(IC)の信頼できる供給を提供できます。
• 2021年10月、キャデンス・デザイン・システムズ株式会社(Cadence Design Systems, Inc.)は、市場初の総合3D ICプラットフォームであるIntegrity 3D-ICプラットフォームのリリースを発表しました。 このプラットフォームは、システム分析、設計計画、および大容量3D実装を単一の統一コックピットに統合します。
• 2021年5月、インテルは、Rio Ranchoの施設をアップグレードし、その3つの主要な米国製造拠点の1つであるUSD 3.5億を投資する計画を発表しました。 同社は、Foveros 3Dパッケージング技術を活用した新世代のチップを生産し、半導体業界における市場リーダーとしての地位を強化することを目指しています。

*定義: グローバル3D IC市場は、3次元で複数のアクティブ電子部品を統合する高度な3次元集積回路(3D IC)の設計、開発、製造を行う企業で構成されています。 これにより、各々の上に積み重なる別のシリコン基板や集積回路の取り付けや、相互接続による3Dパッケージング技術を用いて接続することができます。 3D IC は従来の 2D のケイ素の技術の限界にまた電力消費を減らす間回路密度および性能を増加させることによって対処します。 3Dインテグレーションがスマートフォン、ノートパソコン、データセンター、高性能コンピューティングシステムなどの用途に大きく成長することが期待されています。

市場セグメンテーション

• 製品の種類 インサイト(Revenue、US $ Bn、2019 - 2031)
  • LEDライト
  • メモリーズ
  • MEMSについて
  • センサー
  • ログイン
  • その他
• 基幹型インサイト(Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • 絶縁体シリコン(SOI)
  • バルクシリコン
• アプリケーション・インサイト (Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • 情報通信技術
  • 軍隊
  • 消費者エレクトロニクス
  • その他
• 地域的洞察 (Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • 北アメリカ
    • アメリカ
    • カナダ
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • ラテンアメリカの残り
  • ヨーロッパ
    • ドイツ
    • アメリカ
    • スペイン
    • フランス
    • イタリア
    • ロシア
    • ヨーロッパの残り
  • アジアパシフィック
    • 中国・中国
    • インド
    • ジャパンジャパン
    • オーストラリア
    • 韓国
    • アセアン
    • アジアパシフィック
  • 中東・アフリカ
    • GCCについて 国土交通
    • イスラエル
    • 南アフリカ
    • 中東・アフリカの残り
• キープレーヤーの洞察
  • アンコール技術
  • ASEグループ
  • 株式会社ベサン
  • IBMコーポレーション
  • インテル株式会社
  • 江蘇省長江電子技術有限公司
  • マイクロンテクノロジー株式会社
  • MonolithIC 3D IC (モノリスIC)
  • サムスン電子株式会社
  • STATSチップパック株式会社
  • STマイクロエレクトロニクス N.V.の特長
  • 台湾の半導体 製造会社
  • Tezzaronの半導体
  • 東芝株式会社
  • ユナイテッドマイクロエレクトロニクス 会社案内
  • 西リンクス株式会社