化学的機械的平坦化の世界市場

世界の化学機械平坦化（CMP）市場は2030年までに91億米ドルに達する見込み

世界の化学機械平坦化（CMP）市場は、2024年に67億米ドルと推定されており、2024年から2030年の分析期間においてCAGR 5.3％で成長し、2030年までに91億米ドルに達すると予測されています。本レポートで分析対象となったセグメントの一つであるIC製造用途は、5.6%のCAGRを記録し、分析期間終了までに28億米ドルに達すると予測されています。MEMSおよびNEMS用途セグメントの成長率は、分析期間において5.9%のCAGRと推定されています。

米国市場は17億米ドルと推定される一方、中国は8.0%のCAGRで成長すると予測されています

米国における化学機械平坦化（CMP）市場の規模は、2024年に17億米ドルと推定されています。世界第2位の経済大国である中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR8.0%で推移し、2030年までに20億米ドルの市場規模に達すると予測されています。その他の注目すべき地域市場としては、日本とカナダが挙げられ、それぞれ分析期間中に2.8％と4.9％のCAGRで成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約3.1％のCAGRで成長すると予測されています。

世界の化学機械平坦化（CMP）市場- 主な動向と促進要因の概要

化学機械的平坦化（CMP）とは何か？半導体製造においてなぜ不可欠なのか？

化学機械平坦化（CMP）は、半導体製造における重要なプロセスであり、マイクロチップの生産に必要な超平坦な表面を実現するために不可欠です。CMPでは、化学スラリーと機械研磨を同時に適用し、余剰材料を除去してウエハー表面を平坦化します。このプロセスは、現代のマイクロプロセッサ、メモリチップ、その他の集積回路（IC）に見られる複数の回路層を形成する上で基礎的な役割を果たします。CMPがなければ、小型化・高速化・省電力化が求められる電子機器の需要に応える複雑な多層構造の構築は不可能です。半導体業界では寸法がナノメートル単位で測定されるため、ウエハー表面のわずかな凹凸も欠陥を引き起こし、歩留まりと性能を低下させます。CMPにより、製造業者は精密な地形制御を実現し、銅、タングステン、誘電体絶縁体などの各材料層が、次の層を追加する前に完全に平坦であることを保証します。このプロセスは、性能と電力効率が最優先されるスマートフォン、データセンター、AIアプリケーションなどの先進技術に必要な高密度チップの製造において極めて重要です。

CMPは先進ノード技術の課題に対応するため、どのように進化してきたのでしょうか？

半導体産業がより微細で複雑なノードへと進化するにつれ、化学機械的平坦化（CMP）技術もこれらの進歩に伴う新たな課題に対応するために進化を遂げてまいりました。7nm、5nm、3nm技術の導入に伴い、表面平坦性と欠陥管理に対する要求はより厳しくなりました。初期のCMP技術は二酸化ケイ素やアルミニウムといった標準材料に焦点を当てていましたが、今日の先進ノード技術では、低誘電率絶縁体、銅配線、さらには3D NANDやFinFET構造に使用される先進材料など、より特殊な材料に特化した研磨プロセスが求められています。CMP技術における重要な革新の一つは、これらの新素材を処理しつつ、ディッシング、侵食、スクラッチなどの欠陥を最小限に抑えるよう特別に設計されたカスタムスラリーと研磨パッドの開発です。さらに、エンドポイント検出技術が飛躍的に向上し、CMPプロセスのリアルタイム監視が可能となり、材料除去が所定の厚さで正確に停止することを保証しています。チップ設計がより高密度化・複雑化する中、CMPはコスト効率を維持しつつ、より高い精度、変動性の低減、欠陥率の低減を実現することで適応を迫られてきました。この技術的進化は、半導体業界が追求する「より小型・高速・高効率なチップ」への絶え間ない要求に対応するために極めて重要です。

CMPが直面する主な課題とその対応策とは？

その重要性にもかかわらず、CMPは半導体製造における最適な性能と歩留まりを確保するために慎重に管理すべきいくつかの課題に直面しています。最も重要な課題の一つは、CMPプロセス中の欠陥発生を管理することです。スラリーや研磨パッドからの粒子がウエハー表面にスクラッチやピットを引き起こし、最終製品を損なう欠陥につながる可能性があります。これを軽減するため、メーカーはよりクリーンなスラリーと改良されたろ過システムに投資し、粒子汚染の可能性を低減しています。もう一つの課題は、CMPプロセスの変動性です。特にウエハーサイズが大きくなるにつれ、ウエハー全体で均一な材料除去を達成することが困難になる場合があります。この変動性により、一部の領域では過研磨、他の領域では研磨不足が生じ、歩留まり損失につながる可能性があります。この問題に対処するため、リアルタイムプロセス制御と自動化の進歩が導入され、より一貫性と精度のある研磨結果が得られるようになりました。さらに、3D積層や高アスペクト比構造など、デバイス構造の複雑化が進むことで、異なる層間で均一な平坦化を維持することが新たな課題となっています。これらの複雑な構造に対応しつつ、ウエハーの完全性を維持するための新たな研磨材や技術が開発されています。結局のところ、これらの課題を克服することは、CMPが高性能半導体デバイスの製造を可能にし続けるために極めて重要です。

化学機械平坦化（CMP）市場の拡大を促進する要因は何でしょうか？

化学機械平坦化（CMP）市場の成長は、半導体製造技術の進歩、民生用電子機器の需要増加、次世代技術の開発継続など、複数の要因によって牽引されています。主要な促進要因の一つは、半導体ノードの継続的な微細化であり、メーカーはより微細な構造を目指しています。これらの先進ノードでは、複数の材料層が堆積・パターン化されるため、欠陥のない表面を確保するために極めて精密なCMPプロセスが求められます。もう一つの重要な成長要因は、高性能コンピューティング（HPC）および人工知能（AI）チップの需要増加です。これらは3D積層やヘテロジニアス統合といった先進的なパッケージング技術を必要とし、いずれも表面平坦性を確保するためにCMPに大きく依存しています。5G技術の普及拡大とデータセンターの拡張もCMP需要を増加させています。これらの応用分野では、より高速な処理能力と低消費電力を備えた高度な半導体が求められます。さらに、電気自動車（EV）と自動運転システムの台頭も市場成長に寄与しており、これらの産業では複雑で高信頼性のチップが必要とされますが、その製造にはCMPが不可欠です。最後に、より高い精度と低欠陥率の必要性から推進されるCMPスラリーおよび消耗品の継続的な革新が、市場拡大を促進しております。これらの要因に加え、半導体設計の複雑化が進むことで、複数産業における先進的なCMP技術への需要が高まっており、CMP市場の持続的な成長が保証されております。

セグメント：

コンポーネント（消耗品、装置）、アプリケーション（IC製造、MEMS・NEMS、化合物半導体、光学、その他用途）

調査対象企業の例

• Air Products and Chemicals, Inc.
• Applied Materials, Inc.
• Cabot Microelectronics
• Dow Electronic Materials
• EBARA Corporation
• Fujimi Incorporated
• Hitachi Chemical Co., Ltd.
• Lam Research Corporation
• Lapmaster Wolters GmbH
• Okamoto Machine Tool Works, Ltd.

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目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• スペイン
• ロシア
• その他欧州
• アジア太平洋地域
• オーストラリア
• インド
• 韓国
• その他アジア太平洋地域
• ラテンアメリカ
• アルゼンチン
• ブラジル
• メキシコ
• その他ラテンアメリカ
• 中東
• イラン
• イスラエル
• サウジアラビア
• アラブ首長国連邦
• その他中東
• アフリカ

第4章 競合