化学気相成長市場 規模とシェアの分析 - 成長傾向と予測 (2025 - 2032)
世界の化学気相成長市場は、2025年に265億3,000万米ドルと推定され、 2032年には494億7,000万米ドルに達すると予測され、 2025年から2032年までの年平均成長率 （CAGR）は9.3%である。
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世界の化学気相成長市場は、エレクトロニクス、機械、医療機器などさまざまな産業で化学気相成長装置に対する需要が伸びていることが原動力となっている。技術の進歩により、ナノスケールレベルでより高いプロセススルーと均一なコーティングが可能になっている。Applied Materials, Inc、Lam Research Corporationなどの主要企業は、新しい蒸着材料を開発し、所有コストを削減するために研究開発R&Dに投資している。ソーラーパネルやスマートデバイスなどの用途にCVDが使用されれば、化学気相成長装置の需要が高まるだろう。しかし、代替蒸着技術の利用が可能であるため、予測数年間は市場の成長をある程度妨げる可能性がある。
先端半導体デバイスの需要増加
私たちの生活に電子機器が偏在しているため、より高度で強力な半導体チップの需要が増え続けている。スマートフォンから人工知能に至るアプリケーションでは、半導体の高性能化と低消費電力化が常に求められている。このため半導体メーカーは、3D積層などの技術を駆使して、より多くの部品を1つのチップに集積する方向に舵を切っている。しかし、トランジスタサイズを縮小し、多様な機能をチップ上に集積することは、それなりの課題を伴います。先進的なロジック・チップやメモリー・チップの製造を成功させるためには、信頼性、歩留まり、さまざまな薄膜の正確な成膜が不可欠となっている。
化学気相成長法（CVD）は、半導体の製造に用いられる主要な成膜技術のひとつです。気相化学物質と基板表面の化学反応により、ウェハー上に均一な薄膜を蒸着することができる。プラズマエンハンストCVD（PECVD）などの進歩により、業界はオングストロームレベルの膜厚制御を高速で成膜できるようになった。チップの世代が新しくなるごとに、より多くの機能が統合されるため、従来の成膜プロセスでは要件を満たすことが難しくなっている。そのため、CVDの一種である原子層堆積法（ALD）の採用に拍車がかかっており、単層材料を精密に堆積させることができる。さらに、3Dアーキテクチャーでは、従来のCVDが苦手とする、高アスペクト比構造上のコンフォーマルかつシームレスな薄膜被覆が必要となる。空間ALDのような次世代成膜技術は、基板上の異なる位置に前駆体ガスを独立して注入することで、これを克服しようとしている。
ムーアの法則で求められているトランジスタの微細化は、膜の特性や組成を原子スケールでより厳密に制御することも要求している。ウェハ全体の材料パラメータのばらつきは、デバイスの性能と歩留まりを妨げる可能性がある。成膜ツールに統合された高度な計測技術は、リアルタイムのフィードバックを提供することで、より高い均一性と再現性を達成するのに役立ちます。デジタル化が進む私たちの生活を支えるアプリケーションにおいて、より強力なロジック・チップやメモリー・チップの需要は、基盤となる半導体技術の継続的な進歩に依存している。このため、CVDとその変種は、次の技術ノードを可能にし、継続的な成長を促進する中心的存在となっている。
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技術別の洞察プラズマエンハンスト化学気相成長（PECVD）が技術セグメントの成長を牽引
技術別では、プラズマエンハンスト化学気相成長法（PECVD）分野が2025年に39.3%と最も高い市場シェアを占めると推定される。PECVDは、成膜プロセスにおいて膜厚と均一性をより正確に制御できる。低温で成膜できる独自の機能は、熱に敏感な材料を使用する用途で特に価値がある。複雑な三次元基板上にコンフォーマルコーティングを形成できるPECVDは、高アスペクト比のトレンチやホールに成膜する必要がある集積回路製造に適している。
PECVDはまた、LPCVDのような他の低圧技術に比べて高い成膜速度を可能にし、より迅速な製造スループットを可能にする。反応ガスを活性化するためにプラズマを使用することで、より広範な蒸着材料に対してより柔軟なケミストリーが可能になる。特にPECVDは、さまざまな半導体や微小電気機械システム・アプリケーションで使用される二酸化ケイ素や窒化ケイ素のような誘電体膜の成膜に優れている。プラズマ・ソース設計の進歩により、この技術のスループットと均一性は、これらの重要な絶縁層に対してさらに向上している。
PECVDプロセスによってもたらされる制御性と柔軟性は、ナノファブリケーションのワークフローにおける複数の重要なステップで、その役割を確固たるものにしている。集積回路やその他のデバイスが、より多くの層や3D構造で小型化され続けるにつれて、高度にコンフォーマルかつカスタマイズ可能な薄膜蒸着の利点が、より強く求められるようになるだろう。一方、PECVD装置メーカーはプラズマの均一性とマルチウェーハ対応能力を強化し続け、生産ニーズの高まりに対応している。これらの要因は、化学気相成長市場技術セグメントにおけるPECVDの優位性を説明する一助となっている。
アプリケーション別インサイト半導体が用途別セグメントの成長を牽引
アプリケーション別では、半導体製造業界における化学気相成長（CVD）の中心的役割により、半導体セグメントが2025年に38.2%と最も高い市場シェアを占めると推定される。CVDは、集積回路、メモリーチップ、その他のデバイスを製造する際に、多数の機能性薄膜を蒸着するために使用される。
半導体加工におけるCVDの最も一般的な用途には、トランジスタ、ワイヤー、その他の導電性要素に使用されるタングステン、アルミニウム、銅などの導電膜の成膜が含まれる。CVDは誘電体膜の成膜にも優れており、酸化シリコンや窒化シリコンは絶縁層やパッシベーション層の主力材料となっている。一方、新しい電気デバイス・アーキテクチャーの開発には、高度なCMOSゲート酸化物用の高誘電率絶縁膜のような新しい材料を成膜するCVDが必要です。
最近の半導体設計は複雑で層数が多いため、CVDが多用されている。最先端のノードでは、トランジスタのゲート長が10ナノメートル以下に縮小しているため、精密な薄膜成膜が不可欠です。また、ナノテクノロジーを利用したメモリー、センサー、モノのインターネット・チップのような新しいタイプのデバイスを開発することで、用途も拡大する。FinFETのような3Dチップ・アーキテクチャに向けた業界の継続的な進歩も、複雑な積層や埋め込み層を成膜するCVDに依存している。CVDの高品質膜、生産拡張性、先端分野の需要に必要な材料の柔軟性のバランスに匹敵する製造技術は他にない。このようなユーザー基盤の定着により、半導体への貢献は主要なアプリケーション・セグメントとして確固たるものとなっている。
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北米は、世界の化学蒸着市場において支配的な地域のひとつとしての地位を確立している。同地域は2025年には市場シェアの40.9%を占めると予想されている。特に米国は、同国を拠点とする複数の業界プレイヤーの存在により、同市場において強力な足場を築いている。Intel、Qualcomm、Micronなどの大手半導体メーカーは、さまざまな最終用途産業からの強い現地需要に効果的に対応するため、米国に製造施設を設置している。また、アプライドマテリアルズ、ラムリサーチ、東京エレクトロンなどのCVD装置メーカーが存在感を示している。
堅調な半導体産業の存在とチップメーカーによる継続的な投資により、北米はCVD技術開発と採用の最前線に位置している。相手先商標製品メーカーは、より小さなノードサイズに移行するために生産ラインを定期的にアップグレードしており、高度なCVDプロセスが必要とされています。このため、産業部門からのCVDサービスおよび装置に対する需要は安定している。また、同地域は太陽電池製造やコーティング・アプリケーションの分野でも突出しており、市場収益をさらに増大させている。
アジア太平洋地域は、化学気相成長市場として急成長している。中国、日本、韓国、台湾といった国々は、過去10年間で半導体やエレクトロニクスの主要生産拠点となった。このようなアジアへの産業シフトは、大規模なインフラ開発を推進し、現地メーカーによるCVD装置とサービスの調達を増加させた。特に中国は、「メイド・イン・チャイナ2025」のような取り組みを通じて、自立した半導体サプライチェーンの構築を重視しており、際立っている。
一方、インドでもエレクトロニクス産業や自動車産業が徐々に拡大しており、この地域のCVDの長期的な見通しにとって良い兆しとなっている。2023年に発表されたインベスト・インディアのデータによると、インドは2023-2025会計年度に合計2,843万台の自動車を生産し、販売台数で世界第3位の自動車市場を確立する。この大幅な生産台数は、世界の自動車産業におけるインドの存在感の高まりを強調するものであり、国内の自動車需要の高まりを反映したものである。安価な労働力の入手可能性と政府の支援政策により、主要グローバル企業はアジア太平洋全域で追加工場の設立と既存設備の拡張を進めている。このため、高成長を遂げるアジア市場で現地サプライチェーンやカスタマーサポートセンターの設立を目指すCVD企業にとって、ビジネスチャンスに事欠くことはない。また、アジア太平洋地域の価格は、スケールメリットと現地製造能力の充実により競争力がある。
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再生可能エネルギー分野、特に太陽エネルギーの成長
化石燃料に代わる持続可能なエネルギー源を開発し、二酸化炭素排出量を削減しようという機運が世界的に高まっている。様々な再生可能エネルギーの中でも、太陽エネルギーは世界的に急速にコストが低下し、導入量が増加していることから、このシフトをリードしている。例えば、2023年の国際エネルギー機関のデータによると、太陽エネルギー、風力エネルギー、水力エネルギー、地熱エネルギー、海洋エネルギーなどによる再生可能エネルギー供給は、2022年に8％近く増加した。この伸びは、世界の総エネルギー供給量に占める再生可能エネルギーの割合の上昇に寄与し、約0.4ポイント上昇して5.5％に達した。この増加傾向は、世界のエネルギー事情における再生可能エネルギーの役割の拡大を浮き彫りにし、より持続可能なエネルギー源への移行が進行していることを強調している。しかし、太陽光発電の利用拡大もまた、ソーラーパネルをより効率的で耐久性があり経済的なものにするための技術と材料の進歩にかかっている。
結晶シリコン太陽電池の製造において重要なプロセスは、化学気相成長法（CVD）である。これは、コアとなるpn接合やパッシベーション層を形成するシリコンウエハー上に、シリコン、シリサイド、酸化物の膜を蒸着するために使用される。太陽電池産業が25％以上の高い変換効率を目指すにつれ、CVD膜の特性と界面の精度が重要になっている。同時に、工業規模の生産には、高いスループットと再現性を備えた成膜システムが必要です。CVDメーカーは、大型リアクター、新型ガス供給システム、高度なプロセス制御などの技術革新を通じて、この課題に取り組んでいる。一方、太陽電池の設計は、ペロブスカイトのような新材料や、1つのセルに複数のpn接合を集中させるなど、多様化している。ALDのようなCVDは、このような次世代設計に必要なナノスケールの成膜を可能にすることで、ここで役割を果たしている。
さらに、太陽電池モジュールには反射防止膜、導電体、封止材、ガラス基板も必要であり、これらの一部またはすべてにCVDが使用される可能性がある。さらに、自然エネルギーへの移行に不可欠なもうひとつの分野であるエネルギー貯蔵ソリューションでは、バッテリーや水素燃料電池などの用途でCVD成膜薄膜が利用されている。太陽光、風力、その他の持続可能な資源が世界的に急速に拡大し、エネルギー・ミックスにおいて大きな役割を果たすようになるにつれ、それらの製造と長期的な信頼性のニーズをサポートするために、化学気相成長産業の継続的な成長と発展が推進されるだろう。
*定義 世界の化学気相成長市場とは、化学気相成長（CVD）技術とサービスの市場を指す。CVDは、基板表面で起こる化学反応を利用して、基板上に薄膜や層を蒸着させる。CVDは、エレクトロニクス、データストレージ、光学、太陽エネルギー、オプトエレクトロニクス産業において、半導体、シリコンウエハー、その他のデバイスやコンポーネントの製造に応用されている。
アナリストからの要点
世界の化学気相成長市場は、半導体・エレクトロニクス業界の集積回路需要の高まりにより、今後10年間で大きく成長する見通しである。CVDは、高品質で精密な薄膜コーティングを提供できることから、他の成膜方法よりも好まれる成膜技術になりつつある。均一性の高い薄膜を必要とするグラフェンのような新素材の開発は、CVDの需要をさらに押し上げるだろう。
しかし、CVDプロセスで使用されるジクロロシランのような有害ガスに関する厳しい環境規制が市場の成長を抑制する可能性がある。また、CVD装置の初期投資とメンテナンスコストが高いことも大きな課題となっている。とはいえ、3Dプリンティングや5Gネットワークのような新興技術は、CVDメーカーに新たな収益源をもたらすだろう。現在、世界のCVD市場を支配しているのは、大規模なファブや外注ファウンドリが存在する北米地域である。今後、北米はサプライチェーンの短縮とオンショア生産の拡大を目指しており、大きな投資が見込まれている。］
市場の課題 - CVDプロセスに関連する高い設備コスト
世界の化学気相成長市場が直面する大きな課題の1つは、CVDプロセスに関連する設備コストの高さである。CVDには、特殊な高真空蒸着チャンバー、加熱サセプター、高度なガス供給システム、プロセス制御機器が必要である。このような特殊な装置には高価格がつきものである。さらに、CVD装置の性能を最適化するためには、頻繁なメンテナンスと部品交換も必要である。このため、長期的には運転経費が増加する。CVDシステムの導入に必要な多額の設備投資は、特に小規模な製造装置や新興企業にとっては障壁となる。高い設備投資とメンテナンス費用は、最終的にCVDフィルムとコーティングの生産コストを増加させる。この価格設定要因は、大量生産にCVDを導入し、価格に敏感な顧客を引きつける上で課題となる。CVD装置ベンダーは、革新的なリアクター設計と統合システムの開発に注力し、購入コストと運用コストを下げることで、CVD技術の低価格化と市場の成長を促進する必要がある。
市場機会 - 革新的なCVD材料と技術の開発
革新的な新材料の開発とCVD技術の絶え間ない進歩は、世界のCVD市場の今後の成長に大きな機会をもたらす。CVDは、ナノスケールでの材料特性のカスタマイズや多層薄膜の成膜を可能にする。主流のシリコン、セラミックス、金属以外にもCVD材料のポートフォリオを拡大するため、広範な研究開発が進行中である。CVDを用いて成膜されるグラフェンや二次元カルコゲナイドなどの新規材料は、幅広い用途への応用が期待されている。前駆体や前駆体供給技術の進歩は、原子レベルでの成膜制御を向上させる。さらに、熱収支が改善され、大面積基板や3D基板に対応する新しいリアクター設計により、CVDの応用範囲が拡大した。リモートALDや空間ALDなど、CVDプロセスにおける継続的な技術革新は、コスト削減の新たな道を開く。先端エレクトロニクス、再生可能エネルギー、保護膜、生体材料など、CVD膜の新たな用途は、将来の大きな需要を示唆している。これは、CVDベンダーが市場での地位を強化するための十分な機会を提供する。
化学気相成長市場レポートカバレッジ
| レポート範囲 | 詳細 | ||
|---|---|---|---|
| 基準年 | 2024 | 2025年の市場規模 | 265億3,000万米ドル |
| 過去データ | 2020年から2024年まで | 予測期間 | 2025年から2032年 |
| 予測期間：2025年～2032年 CAGR： | 9.3% | 2032年の価値予測 | 494億7000万米ドル |
| 対象地域 |
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| 対象セグメント |
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| 対象企業 |
アプライドマテリアルズ、ラムリサーチ、東京エレクトロン、ASM International N.V.、Veeco Instruments Inc.、Oxford Instruments plc、Novellus Systems, Inc.、韓国半導体産業協会、CVD Equipment Corporation、SENTECH Instruments GmbH、Linde plc、Merck KGaA、Entegris, Inc.、Air Products and Chemicals, Inc.、MKS Instruments, Inc.、富士見インコーポレイテッド、Celeroton AG、NexGen Power Systems、Buehler Limited、Plasma-Therm LLC |
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| 成長ドライバー |
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| 阻害要因と課題 |
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著者について
Vidyesh Swar は、市場調査とビジネス コンサルティングの多様なバックグラウンドを持つ熟練したコンサルタントです。6 年以上の経験を持つ Vidyesh は、カスタマイズされた調査ソリューションのための市場予測、サプライヤー ランドスケープ分析、市場シェア評価の熟練度で高い評価を得ています。業界に関する深い知識と分析スキルを駆使して、貴重な洞察と戦略的な推奨事項を提供し、クライアントが情報に基づいた決定を下し、複雑なビジネス ランドスケープを乗り切れるように支援します。
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