市場シナリオ 

半導体ガス市場は、2024年に102億2,000万米ドルと評価され、2025年から2033年の予測期間中に6.4%のCAGRで、2033年までに178億6,000万米ドルに達すると推定されています。

半導体ガス市場は、高度な半導体製造技術の急速な拡大によって促進されて、世界的に急増しています。トリフッ化窒素（NF3）、シラン（SIH4）、塩化水素（HCl）などの半導体ガスは、エッチング、堆積、洗浄などのプロセスで重要です。市場は、最先端のチップ製造における高純度ガスの採用の増加を反映しています。特に、トリフッ化窒素は化学蒸気沈着チャンバーの洗浄に広く使用されていますが、シランはメモリおよびロジックチップの薄膜堆積に不可欠です。米国と韓国はこれらのガスの主要な消費者であり、韓国の半導体産業は高度なメモリチップ生産のためにNF3に大きく依存しています。さらに、日本と台湾は高純度ガスの主要な開発者であり、航空製品やリンデなどの企業がサプライチェーンを支配しています。

半導体ガス市場の成長の背後にある主なドライバーは、欠陥のない製造を確保するために超高純度ガスを必要とする3NMや2NMチップなどの高度な半導体ノードの増殖です。たとえば、台湾半導体製造会社（TSMC）は、サブ5NMチップの重要なプロセスである極端な紫外線（EUV）リソグラフィにフッ素化ガスを使用しています。電気自動車（EV）と5Gの上昇により、エッチングおよびプラズマプロセスで使用されるヘキサフルオロエタン（C2F6）やアルゴンなどの特殊ガスの需要が大幅に増加しました。 2024年、EVセクターだけが、特にEV生産が史上最高の中国では、半導体ガスの需要のかなりの部分を占めていました。ここで、半導体ガスは、エッチング、堆積、洗浄などのプロセスのために、主に製造施設（FAB）に配備されます。これらのガスは貯蔵および輸送にも重要であり、純度を維持するために特殊な極低温システムが必要です。半導体ガス市場の最近の開発には、Lindeなどの企業によるオンサイトのバルクガス供給システムの導入が含まれ、FABSの効率を高め、コストを削減します。米国、台湾、韓国は依然として最大の消費者であり、日本とドイツは高純度ガスの主要なプロバイダーです。上級チップの需要がグローバルに増加し続けているため、市場はさらなる成長を遂げています。

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市場動向 

ドライバー：超高純度ガスを必要とする高度な半導体ノードの増殖

3NMや2NMチップなどの高度な半導体ノードの増殖は、半導体ガス市場の重要なドライバーです。これらの最先端のチップは、欠陥のない製造と最適なパフォーマンスを確保するために、超高純度ガスを必要とします。たとえば、高度なチップ生産のリーダーであるTSMCとサムスンは、EUVリソグラフィおよびプラズマエッチングのために、窒素トリフッ化物（NF3）やヘキサフルオロエタン（C2F6）などのフッ素化ガスの使用を大幅に増加させました。 2024年、TSMCだけで、3NM生産ラインで1,000トン以上のNF3を消費し、高度な製造におけるこれらのガスの重要な役割を強調しました。同様に、Samsungの2nmの開発により、シラン（SIH4）と塩化水素（HCl）の需要が促進されました。これは、薄膜の堆積および洗浄プロセスに不可欠です。

半導体ガス市場におけるこれらのガスの需要は、高性能チップを必要とするAIおよび機械学習アプリケーションの採用の拡大によりさらに促進されます。たとえば、AIアプリケーションで広く使用されているNvidiaのGPUは、製造中に超高純度ガスを必要とする高度な半導体ノードに依存しています。さらに、自動車部門の電気自動車（EV）へのシフトは、電源半導体製造で使用されるアルゴンやフッ素化化合物などの特殊ガスの需要を増加させました。 2024年、EVセクターは500メートル以上のアルゴン消費量を世界的に占め、中国はEV生産の請求を主導しました。この傾向は、高純度ガスの需要を促進する上で、高度な半導体ノードの重要な役割を強調しています。

トレンド：半導体製造に革命を起こす現場のバルクガス供給システム

半導体ガス市場の主要な傾向は、FABSがガス要件を管理する方法を変換しているオンサイトバルクガス供給システムの採用です。 LindeやAir Productsなどの企業は、半導体メーカーが施設に直接高純度ガスを生産および保管できるようにする革新的なシステムを導入しています。 2024年、Lindeは世界中で50以上のオンサイトシステムを展開し、TSMCやSK Hynixなどの主要なファブが動作する台湾と韓国に大きな集中を遂げました。これらのシステムは、輸送コストを削減し、汚染リスクを最小限に抑え、窒素やアルゴンなどの重要なガスの一貫した供給を確保します。

この傾向は、台湾、韓国、米国の半導体ガス市場など、高い半導体生産がある地域で特に顕著です。たとえば、台湾のTSMCの新しい2NMファブには、毎日10,000立方メートル以上の窒素を生産する現場のバルクガス供給システムが装備されています。同様に、米国のIntelのファブは、効率を高め、環境への影響を軽減するために、同様のシステムを採用しています。現場での生産へのこのシフトは、半導体製造における持続可能性に対する需要の増加によっても促進されます。輸送と貯蔵の必要性を減らすことにより、これらのシステムはFABSの二酸化炭素排出量を大幅に低下させます。 2024年、オンサイトシステムは、先頭の半導体領域の総ガス供給の30％以上を占め、業界のガス管理アプローチに大きな変化を示しています。

課題：地政学的な緊張の中で希少ガスの一貫した供給を確保する

半導体ガス市場の最大の課題の1つは、ネオン、クリプトン、キセノンなどの希少ガスの一貫した供給を確保することです。特にロシアとウクライナの間の半導体ガス市場における地政学的緊張は、これらのガスのグローバルなサプライチェーンを混乱させました。ネオンの主要なサプライヤーであるウクライナは、紛争前に半導体製造で使用されている世界のネオンの70％以上を生産しました。 2024年、進行中の戦争により、ウクライナのネオン輸出が大幅に減少し、半導体メーカーが代替情報源を求めさせました。たとえば、韓国のSK HynixとSamsungは国内のサプライヤーに目を向け、不足の影響を軽減するためにリサイクル技術に投資しました。

この課題は、半導体ガス市場における高度な半導体製造における希少ガスの需要の増加によってさらに悪化しています。たとえば、サブ5NMチップ生産に不可欠なASMLのEUVリソグラフィマシンには、高純度ネオンの安定した供給が必要です。 2024年、ASMLの顧客は世界中で500トン以上のネオンを消費し、高度な製造におけるこれらのガスの重要な役割を強調しました。この課題に対処するために、日本や米国などの国々は国内生産およびリサイクル技術に投資しています。たとえば、日本の太極拳サンソは、需要の高まりを満たすために、ネオンとキセノンの生産を増やしました。ただし、希少ガスの一貫した供給を確保することは、半導体産業にとって重要な課題です。

セグメント分析 

タイプごとに：65％近くの市場シェアを制御する電子専門ガス 

塩素、アンモニア、シリコン化合物などを含む電子専門ガスは、半導体ガス市場のライオンのシェアを指揮し、総消費量の約65％に寄与しています。この優位性は、2024年に統合回路製造の基礎を形成するドーピング、エッチング、および堆積プロセスにおける重要な役割から生じます。高度なロジックノードには、アンモニアベースの供給者に大きく依存して99.9999％の純度に依存し、99.9999％の純度に大きく依存し、保証することが必要です。先端をリードするトランジスタチャネルの最小欠陥率は、特殊なシリコン前駆体が古いガス混合物と比較してフィルム堆積の均一性を最大40％増強できると報告しており、デバイスの収量と性能の向上を促進しています。 3Dスタッキングなどの次世代パッケージング技術は、塩素化合物の使用を増幅し、デバイス層ごとに最大18エッチのサイクルが発生する可能性のある金属エッチングステップを合理化します。論理と記憶のさらに小さな幾何学への推進により、高純度の空間ガスに対する需要がさらに加速し、業界全体のこれらの材料の不可欠性を強調しています。

半導体ガス市場の主要な消費者は、統合されたデバイスメーカー（IDMS）と半導体ファウンドリーと密接に提携するFabless企業で構成されています。近接レベルの汚染物質検出を達成するための社内浄化システムの採用。このシフトは、高性能コンピューティング、5Gネットワ​​ーキング、およびAIアプリケーションの急増をサポートするために重要です。これらはすべて、汚染誘発障害を払えない複雑なチップアーキテクチャを必要とします。その結果、電子専門ガスの生産者は、専門的なパッケージングの開発にR＆D投資を拡大し、製品ラインを高度なドーピングとエッチングの急増と並べることを拡大しました。 2024年の業界データによると、シリコンの前駆体貨物はアジアだけで120万リットル近く増加し、半導体イノベーションの主要な原動力としてのこれらのガスの地位を強化しました。

プロセスごとに：半導体ガスの市場シェアの30.7％以上でレーキするチャンバークリーニング 

チャンバークリーニングは、基板純度を維持するために蓄積された残基をプロセスチャンバーから除去する必要があるため、半導体製造における重要な操作です。 2024年、高度な製造ラインは、タングステン、ポリシリコン、その他の副産物などの材料がウェーハパスあたり最大0.45グラムの堆積物を形成できることを報告しました。高洗浄効率と管理可能な環境プロファイルのために、最高層のファウンドリが通常、1つの300 mmツールクラスターで1か月あたり600を超えるクリーニングランを実施するための主要なソリューションとして、チャンバーメンテナンスのためのガス消費の膨大な範囲を強調する数字です。頑固なチャンバー堆積物を除去することにより、これらのガスは機器の寿命も延長し、エッチングおよび堆積ツールのダウンタイムコストを削減します。多くの場合、250°C未満の低温で浄化する能力は、これらのガスをプラズマベースのドライクリーニングなどの代替方法と区別し、より高いエネルギー入力とより長い動作サイクルを必要とする可能性があります。

2024年、半導体ガス市場の一部のファブが、定期的なチャンバーコンディショニングに特に総プロセスガスの最大25％を割り当て、欠陥のない環境を確保し、安定したデバイスのパフォーマンスを確保することが記録されました。これに合わせて、2023年に導入された新しい洗浄化学物質は、残留物の蓄積が12％減少し、領土全体の汚染レベルを維持しながら全体的な生産スループットを高めました。さらに、進行中の調査では、一部の専門的な洗浄ガスがサイクルあたり全体のチャンバークリーニング時間を約27秒削減し、メーカーが年間数万ドルを電力コストを節約できることが示されています。これらの運用上の効率は、7 nm以下を生成する最先端のノードで最も重要であり、残りの汚染がトランジスタのパフォーマンスを大幅に低下させる可能性があります。グローバルなチップメーカーがムーアの法律に対応するためにクリーンな環境を必要とするため、チャンバークリーニングガスは不可欠であることが証明されており、より労働集約的または効率的でない代替品よりも優先ソリューションとしての地位を確立しています。

アプリケーションごとに：半導体コンポーネントは、市場の47.4％以上をキャプチャします 

半導体成分の製造は、複雑なデバイス構造を構築するために、ドーピング、パッシベーション、酸化、および関連するプロセスのための特殊なガスに大きく依存しています。 DRAMとNANDチップスを生成するメモリファブは、3Dアーキテクチャで登録する層数が登場するにつれて複雑さの急増を反映して、ガスベースの操作を含む150近くの製造ステップへの拡張を報告しています。半導体ガス市場のデバイスは、高純度のホスフィンまたはトリフッ化ホウ素の原料によって促進されるホウ素やリンなどのイオンの分布を必要とするドーピングプロファイルを頻繁に採用しています。これらの原料は、デバイスのパフォーマンスを損なう可能性のある望ましくないドーピング異常を防ぐために、10億パーセント未満の純度基準を定量化する必要があります。さらに、窒化ガリウム（GAN）と炭化シリコン（SIC）にある化合物半導体の出現は、パワーエレクトロニクスに合わせた特定の電気および熱特性を実現するために、トリメチルガリウムなどの特殊ガスへの依存を増加させました。実際、一流のパワーチップメーカーは、2024年上半期にテストされた少なくとも22の新しいドーピングガスバリアントを文書化しており、最適化されたデバイスの信頼性と効率性の継続的な探求を強調しています。

このアプリケーション全体の半導体ガス市場の顕著なガスには、エピタキシャル成長のためのシラン、高度な堆積用のジクロロジラン、および窒化物ベースの層用のアンモニアが、無線周波数（RF）デバイスからマイクロLEDディスプレイまですべてをサポートする層のためのアンモニアが含まれます。主要な施設は現在、最大80のエピタキシーサイクルを運営しており、それぞれが±0.2％の許容範囲内で正確に維持された部分圧で精密なガスフローを必要とします。さらに、2023年に導入された新しいドーピング方法論により、特殊なガスがサイドウォールボイドの可能性を最大60％減らす可能性のある高アスペクト比トランジスタゲートが可能になります。この改善は、次世代のモバイルプロセッサとサーバープロセッサでより繊細なチャネル構造が表示されるため、不可欠です。これらの革新の背後にある推進力は、より高いパフォーマンス、低電力消費、およびより小さなフォームファクターの絶え間ないニーズに由来しています。その結果、メーカーは高度なガス混合システム、多層安全プロトコル、リアルタイム純度監視に投資しており、すべてのドーピングステップが半導体成分の厳しい信頼性ターゲットを満たすことを保証します。

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地域分析 

半導体ガス市場の78％以上の市場シェアを獲得するアジア太平洋地域

アジア太平洋地域は、台湾、韓国、中国、日本の鋳造工場、統合されたデバイスメーカー、および施設のネットワークにより、世界の半導体ガス消費環境を支配しています。 2024年の時点で、これらの国は、エッチング、堆積、運用のために大量のガスに依存する85を超えるフロントエンド製造工場を集合的に運営しています。業界の調査によると、台湾の高度な論理ファウンドリは、四半期あたり1500万件近くのウェーハ開始に拡大し、フッ化物とシリコンの前駆体に対する大幅な需要を促進しています。韓国の記憶メーカーは、2023年以来、少なくとも5つの新しい3D NAND生産ラインでフットプリントを拡大し、それぞれがマルチレイヤースタッキングと正確なドーピングを実現するために、窒素トリフルオリド、シラン、アンモニアの連続流を必要とします。これと並行して、中国の半導体企業は300 mmのファブプロジェクトを増やし続けており、わずか18か月で6つ以上の新しい植物を追加していると伝えられています。このような戦略的拡張は、特殊な半導体ガスに対するこの地域の比類のない食欲を強調し、最先端のチップ生産の震源地としてアジア太平洋を固めます。

• 半導体製造会社の集中に感謝します 

半導体ガス市場におけるアジア太平洋地域のリーダーシップの背後にある推進力は、統合モデルを採用した主要な業界プレーヤーの集中です。 TSMC、Samsung、SK Hynixなどの企業は、ウェーハプロセスだけでなく、機能サイズを縮小して収量を強化するためのガス使用量を改良することを目的としたR＆Dイニシアチブも監督しています。 2024年、日本の製造業者のコンソーシアムは、極端な紫外線（EUV）リソグラフィプロセスの局所ガス浄化技術のブレークスルーを報告しました。すでに4つの他の地域企業によって認可されているこのイノベーションは、製造の精度の封筒を推進するアジアの能力を意味しています。一方、この地域は人材開発に多額の投資を行っており、30を超える専門の大学がガス処理の安全性とプロセスシミュレーションを組み込んだ高度な半導体カリキュラムを提供しています。学術研究、政府のインセンティブ、および多様で繁栄する堅牢なプライベートパブリックパートナーシップの相乗効果により、サブ5 nmノード生産の複雑さに対処する新しいソリューションの安定した流れが保証されます。まとめると、これらの要因は、グローバルな半導体ガスの4分の3以上がアジア太平洋地域の工場を流れ、モバイルデバイスから高性能コンピューティングまで、あらゆる主要な電子機器セグメントの最先端のチップを促進する理由を説明しています。

半導体ガス市場のトップ企業：

• エア・リキード SA
• エアプロダクツ株式会社
• アメリカン・ガス・プロダクツ (AGP)
• リンデグループ
• グルッポ SIAD
• インディアナ・オキシジェン社
• 岩谷産業株式会社
• 住友精化株式会社
• メッサーグループ
• 三井化学株式会社
• RECシリコンASA
• ソルベイSA
• 他のプレイヤー

市場セグメンテーションの概要:

タイプ別:

• バルクガス
  • 窒素
  • 酸素
  • アルゴン
  • ヘリウム
  • 水素
  • 二酸化炭素
• 電子特殊ガス (ESG)
  • 塩素
  • アンモニア
  • シリコン
  • その他

プロセス別:

• チャンバーのクリーニング
• 酸化
• 堆積
• エッチング
• ドーピング
• その他

アプリケーション別:

• 半導体タイプ
• プリント基板
• ディスプレイ
• 太陽光発電（PV）
• 導かれた
• その他

地域別:

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ 
  • イギリス
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • ポーランド
  • ロシア
  • ヨーロッパの残りの部分
• アジア太平洋地域 
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • アラブ首長国連邦
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • ラテンアメリカの残りの地域