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市場調査レポート
商品コード
1406092

半導体計測・検査装置：市場シェア分析、産業動向、2024年～2029年の成長予測

Semiconductor Metrology And Inspection Equipment - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts 2024 - 2029
出版日: | 発行: Mordor Intelligence | ページ情報: 英文 150 Pages | 納期: 2～3営業日

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半導体計測・検査装置：市場シェア分析、産業動向、2024年～2029年の成長予測
出版日: 2024年01月04日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 150 Pages
納期: 2～3営業日
ご注意事項 :
本レポートは最新情報反映のため適宜更新し、内容構成変更を行う場合があります。ご検討の際はお問い合わせください。
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概要

半導体計測・検査装置市場規模は、2024年に104億7,000万米ドルと推定され、2029年には134億9,000万米ドルに達すると予測され、予測期間（2024年～2029年）のCAGRは5.20%で成長します。

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主なハイライト

  • 半導体の計測と検査は、半導体製造プロセスの管理に不可欠です。半導体ウエハーの製造工程には約400～600のステップがあり、1～2カ月で行われます。工程の早い段階で欠陥が発生すると、その後の工程で行われた作業がすべて無駄になってしまいます。半導体製造工程の重要なポイントには、特定の歩留まりを確認・維持するための計測・検査工程が設けられています。
  • スマートフォンや、民生用電子機器、車載用アプリケーションなどのアプリケーションは、高性能で低コストの半導体材料の需要を牽引しています。ワイヤレス技術（5G）や人工知能といった技術の変遷が、これらの産業に刺激を与えています。また、モノのインターネット（IoT）機器の増加動向は、半導体業界がスマート製品を実現するためにこの機器に投資することを促すと予想されます。
  • 産業および住宅分野でのコネクテッドIoTデバイスの採用動向の高まりは、高性能半導体の需要を増大させ、ひいては調査対象市場の成長に有利な見通しを生み出しています。エリクソンによると、IoT技術NB-IoTおよびCat-Mに接続されるデバイスの数は、2022年末にはほぼ5億台に達します。さらに、2022年にはブロードバンドIoT（4G/5G）接続が13億に達し、2028年までに全セルラーIoT接続の約60％を占めると予想されています。
  • しかし、セットアップコストの高さや計測システムの取り扱いに関する専門知識の不足といった要因が、予測期間中の市場の成長を効率的に阻害すると予想されます。このような課題に対処するため、計量サービスはサービス指向のプレーヤーによってオンデマンドで提供され、精密寸法測定の専門分野で専門的な拡張を提供できるようになっています。
  • さらに、現在の米国と中国の貿易紛争などのマクロ経済的要因も、米国が中国にいくつかの制裁を科し、中国が先進的な半導体装置を入手するのを妨げているため、研究市場の成長に課題となっています。中国は同市場のサプライチェーンにおける主要地域の一つであるため、このような動向は同市場の成長を阻害します。

半導体計測・検査装置市場の動向

ウエハー検査が著しい成長を遂げる

  • 今後数年間、ウエハー検査の需要を押し上げると予想される主な要因の1つは、メモリーカード、スマートフォン、スマートカード、各種コンピューティングデバイスなどの小型半導体デバイスに広く使用されている3次元集積回路に対する需要の高まりです。三次元回路は、速度、耐久性、低消費電力、メモリの軽量化など、製品全体の性能を向上させるため、携帯家電、センサー、MEMS、工業製品など、スペースに制約のある複数のアプリケーションで普及が進んでいます。
  • 手頃な価格のクラウド・コンピューティング・ソリューションが広く利用できるようになったため、企業やセクターでサーバーやデータセンター・システムの利用が増えるにつれて、マイクロプロセッサーやデジタル・シグナル・プロセッサーのようなロジック・デバイスの需要が増加すると予測されます。さらに、IoT機能を備えたコネクテッド・デバイスの増加に伴い、マイクロプロセッサーがより多く使用されるようになっています。これらの機器では、効率的な温度制御を可能にし、性能を向上させるため、薄型ウエハーの使用頻度が高まっています。これらすべての理由がウエハー検査市場の拡大を後押ししています。
  • LEDアプリケーションにおける300mmウエハーの急速な使用は、これらのウエハーがもたらす高い歩留まりにより、薄型ウエハー検査市場の世界の拡大を後押ししています。300mmウエハーがもたらすスケールメリットと収益性向上の可能性は、LEDメーカーにとって不可欠となっています。また、300mmウエハー生産施設の稼働数が増加するにつれて、300mmウエハーの需要も大幅に増加すると予想されます。
  • インドは、デジタル決済の格差是正に向けて大きく前進しています。現在、近距離無線通信に対応した非接触型クレジットカードやデビットカードを発行するよう銀行に勧告している財務省の指令は、正しい方向への起爆剤になると期待されています。これらの要因によって、スマートカードにRFIDなどの無線技術が使用されるようになり、薄型ウエハーのニーズが生まれ、市場の研究が進むと予想されます。
  • ウエハー生産工場の拡張の増加は、国内外のウエハー検査プレーヤーが顧客の要求に応じて新製品を開発する機会を創出します。例えば、SEMIによると、2022年、世界のシリコンウエハー面積出荷量は147億1,000万平方インチに達し、2021年の141億6,000万平方インチから増加しました。シリコンウエハーは半導体の重要な構成材料であり、これはコネクテッドデバイスにおける高性能半導体の利用を示し、市場を牽引しています。さらに、2022年の世界のシリコンウェーハの総売上高は138億米ドルで、126億米ドルから増加し、市場の成長をさらに示しています。
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アジア太平洋が市場を独占する

  • アジア太平洋地域は、製造と消費に関する半導体産業にとって著名な地域の一つです。SIAによると、アジア太平洋地域は最大の半導体市場であり、中国が最も大きなシェアを占めています。
  • 半導体計測/検査装置市場では、多くの地域企業が提携やパートナーシップを結んでいます。例えば、中国のチップ製造ツールメーカーである深JT自動化設備は、中国最大のチップ開発企業であるファーウェイのHiSilicon Technologies事業と5年間（2021～2025年）の法的拘束力のある覚書を締結したと発表しました。両社は、半導体パッケージングツールの開発におけるパートナーシップを拡大し、自給自足で規制のない産業を創出することを目指しています。
  • アジア太平洋はここ数年、半導体装置の成長市場となっています。例えばSEMIによると、2022年には中国が283億米ドルの請求額を記録し、半導体装置への支出額で首位を維持しました。しかし、米国と中国の貿易問題は、半導体計測・検査装置市場に不確実性をもたらしています。国内半導体企業は、生産能力を増強し、技術ノードやウエハーサイズを移行させることで、現在の市場ポジションを維持するために多額の投資を行っています。将来的には、同地域のファウンドリーからの需要が見込まれます。
  • 地元半導体産業を発展させるための地域政府の取り組みも、調査対象市場の成長に有利な見通しを生み出しています。例えば、中国国務院の「国家集積回路産業発展指針」は、2030年までに同国を半導体産業の全分野で世界のリーダーにすることを目指しています。さらに、「メイド・イン・チャイナ2025」イニシアティブは、中国の将来の経済にとって不可欠な要素として、先端半導体製造に関する知識の達成を維持しています。このイニシアティブは、全国的な強力な製造業の戦略構築に非常に重点を置いています。
  • 同イニシアチブはまた、国内外の企業が集積回路を含む半導体製造のさまざまな分野に投資することを奨励することが期待されています。同イニシアチブは、中国がコア技術を海外企業ではなく自国企業に依存できるよう、研究開発活動を強化するよう政府機関に促しています。これにより、半導体製造業界のイノベーションが促進されることになります。

半導体計測・検査装置産業の概要

半導体計測・検査装置市場には、アプライドマテリアルズ、Nikon Metrology NV、KLA Corporationなどの大手企業が参入しています。これらの企業は、市場拡大や買収に注力することで事業規模を継続的に拡大してきました。買収活動は、調査対象となった市場において、市場全体の成長に関するボールローリングを効果的に設定しました。大企業はまた、市場での地位を守り、調査対象市場での技術革新を推進するため、研究開発事業に多大な資源を投入しています。全体として、競合の程度は依然として高く、その主な要因は、調査対象市場に関与する有力企業の強い存在感です。

  • 2023年7月先進パッケージング社は、ハイブリッドボンディングとシリコン貫通電極（TSV）を用いてチップレットを先進的な2.5Dおよび3Dパッケージに集積するための材料、技術、システムを発表しました。この新しいソリューションは、業界をリードするヘテロジニアス・インテグレーション（HI）技術の幅を広げることになります。同社は、エッチング、物理・化学気相成長（PVD）、電気めっき、化学機械研磨（CMP）、アニール、表面処理にまたがる最適化されたチップ製造システムで、HI向け技術の最大手サプライヤーです。
  • 2023年5月KLAコーポレーションはimecとの戦略的パートナーシップを発表し、自律走行モビリティ、電動化、自動車産業を前進させるための先端半導体アプリケーションを加速させる人材基盤とインフラを開発します。このパートナーシップを通じて、両パートナーは自動車産業向けプログラムの特定と管理、人材育成と採用のための関連専門知識を提供する予定です。

その他の特典

  • エクセル形式の市場予測（ME）シート
  • 3ヶ月間のアナリスト・サポート

目次

第1章 イントロダクション

  • 調査の前提条件と市場定義
  • 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場洞察

  • 市場概要
  • 業界の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
    • 供給企業の交渉力
    • 買い手の交渉力
    • 新規参入業者の脅威
    • 代替品の脅威
    • 競合の程度
  • 主要マクロ動向の影響評価

第5章 市場力学

  • 市場促進要因
    • 高性能、低コスト半導体への需要増加
    • コンシューマー・エレクトロニクスにおける半導体ウエハー需要の増加
  • 市場抑制要因
    • セットアップコストの高さと、計測システムを効率的に扱うノウハウの不足
    • 高い原材料費と製造コスト

第6章 市場セグメンテーション

  • タイプ別
    • リソグラフィー計測
      • オーバーレイ
      • 寸法測定装置
      • マスク検査・計測
    • ウエハー検査
    • 薄膜計測
    • その他のプロセス制御システム
  • 地域別
    • 北米
    • 欧州
    • アジア太平洋
    • 世界のその他の地域

第7章 競合情勢

  • 企業プロファイル
    • KLA Corporation
    • Applied Materials Inc.
    • Onto Innovation Inc.
    • Thermo Fisher Scientific Inc.
    • Hitachi Hi-Technologies Corporation（Hitachi Limited）
    • Nova Measuring Instruments Ltd
    • ASML Holding NV
    • Lasertec CorporatioN
    • JEOL Ltd
    • Nikon Metrology NV（Nikon Group）
    • Camtek Limited

第8章 投資分析

第9章 市場の将来

目次
Product Code: 69410
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The Semiconductor Metrology And Inspection Equipment Market size is estimated at USD 10.47 billion in 2024, and is expected to reach USD 13.49 billion by 2029, growing at a CAGR of 5.20% during the forecast period (2024-2029).

Key Highlights

  • Semiconductor metrology and inspection are essential for managing the semiconductor manufacturing process. There are about 400 to 600 steps in the manufacturing process of semiconductor wafers, which are undertaken in one to two months. If deficiencies occur early in the process, all the work undertaken in the subsequent steps will be wasted. Metrology and inspection processes are established at critical points of the semiconductor manufacturing process to ensure that a specific yield can be confirmed and maintained.
  • Smartphones and other applications across consumer electronics and automotive applications are driving the demand for high-performance, low-cost semiconductor materials. Technology transitions, such as wireless technologies (5G) and Artificial Intelligence, inspire these industries. Also, the trend of increasing Internet of Things (IoT) devices is expected to encourage the semiconductor industry to invest in this equipment to attain smart products.
  • The growing trend of adoption of connected IoT devices in industrial and residential sectors augments the demand for high-performance semiconductors, which in turn is creating a favorable outlook for the growth of the studied market. According to Ericsson, the number of devices connected IoT technologies NB-IoT and Cat-M reached almost 500 million at the end of 2022. Furthermore, in 2022, broadband IoT (4G/5G) connections reached 1.3 billion and is anticipated to capture about 60 percent of all cellular IoT connections by 2028.
  • However, factors like high setup costs and lack of expertise in handling metrology systems are expected to hinder the market's growth during the forecast period efficiently. To handle such challenges, the metrology services are being provided on-demand by service-oriented players and made available to provide a professional extension in the specialized field of precision dimensional metrology.
  • Furthermore, macroeconomic factors such as the current US-China trade dispute also challenges the growth of the studied market as the United States has placed several sanctions on China which prevents the country from getting advanced semiconductor equipment. As China is among the leading regions in the studied market's supply chain, such trends hampers the studied market's growth.

Semiconductor Metrology & Inspection Equipment Market Trends

Wafer Inspection to Witness Significant Growth

  • One of the prime factors expected to boost the demand for wafer inspection in the coming years is the growing demand for three-dimensional integrated circuits, widely used in miniature semiconductor devices, such as memory cards, smartphones, smart cards, and various computing devices. Three-dimensional circuits are becoming more popular in multiple space-constrained applications, such as portable consumer electronics, sensors, MEMS, and industrial products, as they improve overall product performance in speed, durability, low power consumption, and lightweight memory.
  • Due to the broad availability of affordable cloud computing solutions, the demand for logic devices like microprocessors and digital signal processors is projected to increase as businesses and sectors increasingly use server and data center systems. Additionally, more microprocessors are being used since more connected devices have IoT capabilities. Thin wafers are used more frequently in these devices to enable efficient temperature control and improve performance. All these reasons assist in the expansion of the wafer inspection market.
  • The exponential usage of 300 mm wafers in LED applications propels the expansion of the thin wafer inspection market worldwide due to the higher yield afforded by these wafers. The potential to attain economies of scale and boost profitability, which these wafers provide, has become critical for LED makers. A significant increase in the demand for 300 mm wafers is also expected as the number of operating 300 mm wafer production facilities grows.
  • India is making significant strides in bridging the digital payments divide. The current directive from the Finance Ministry advising banks to issue near-field communication-enabled contactless credit and debit cards is expected to be a catalyst in the right direction. These factors are driving the use of wireless technology, such as RFID, in smart cards, creating a need for thin wafers, which is expected to drive the market studied.
  • The rise in the expansion of the wafer production plants will create an opportunity for the local and international wafer inspection players to develop new products according to the customer's requirements. For instance, according to SEMI, in 2022, the silicon wafer area shipments worldwide amounted to 14.71 billion square inches, which increased from 14.16 billion square inches in 2021. Silicon wafers are a vital building material for semiconductors, which indicates the usage of high-performance semiconductors in connected devices and driving the market. Further, in 2022, the total revenue from silicon wafers worldwide amounted to USD 13.8 billion, which increased from USD 12.6 billion, further indicating the market's growth.
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Asia-Pacific to Dominate the Market

  • The Asia-Pacific is one of the prominent regions for the semiconductor industry concerning manufacturing and consumption. According to SIA, Asia-Pacific is the largest regional semiconductor market, and China accounts for the most significant share in the region.
  • Many regional companies are entering collaborations and partnerships in the semiconductor metrology/inspection equipment market. For instance, Shenzhen JT Automation Equipment, a chip production tool manufacturer in China, announced a legally binding five-year (2021-2025) memorandum of understanding with Huawei's HiSilicon Technologies business, China's largest chip developer. Both firms aim to extend their partnership for the development of semiconductor packaging tools, creating a self-sufficient and regulated industry.
  • Asia-Pacific has been a growing market for semiconductor equipment over the last few years. For instance, according to SEMI, in 2022, China remained the leading spender on semiconductor equipment with USD 28.3 billion in billings. However, trade issues between the United States and China have presented uncertainty in the semiconductor metrology and inspection equipment market. Domestic semiconductor companies have been spending significantly to maintain their current market position by increasing their capacity and transitioning between technology nodes and wafer sizes. In the future, the demand is expected to be witnessed from the foundry in the region.
  • The regional government's initiatives to develop the local semiconductor industry also creates a favorable outlook for the growth of the studied market. For instance, China's State Council's "National Integrated Circuit Industry Development Guidelines" aims to make the country a global leader in all the segments of the semiconductor industry by 2030. Additionally, the Made in China 2025 initiative maintains achieving knowledge concerning advanced semiconductor manufacturing as a vital component of China's future economy. It is highly focused on building the strategy for a strong manufacturing nationwide.
  • The initiative is also expected to encourage local and foreign companies to invest in various segments of semiconductor manufacturing including integrated circuits. The initiative prompts the government bodies to boost research and development activities so that China can rely on its own companies for core technologies rather than overseas ones. This is set to propel innovation in the semiconductor manufacturing industry.

Semiconductor Metrology & Inspection Equipment Industry Overview

The semiconductor metrology and inspection equipment market comprises prominent players such as Applied Materials Inc., Nikon Metrology NV, and KLA Corporation. These firms have continuously expanded their operation scales by focusing on market expansions and acquisitions. Acquisition activities effectively set the ball rolling regarding the overall market's growth in the market studied. Large companies have also been expending significant resources on R&D operations to protect their market position and drive innovation in the studied market shortly. Overall, the degree of competition remains high, primarily driven by the strong presence of prominent players involved in the market studied.

  • July 2023: Applied Materials Inc. introduced materials, technologies, and systems that help chipmakers integrate chiplets into advanced 2.5D and 3D packages using hybrid bonding and through-silicon vias (TSVs). The new solutions will extend the company's industry-leading breadth of technologies for heterogeneous integration (HI). The company is the largest supplier of technologies for HI with optimized chipmaking systems spanning etch, physical and chemical vapor deposition (PVD), electroplating, chemical mechanical polishing (CMP), annealing, and surface treatments.
  • May 2023: KLA Corporation announced a strategic partnership with imec to develop the talent base and infrastructure to accelerate the advanced semiconductor applications for autonomous mobility, electrification and move the automotive industry forward. Through this partnership, both partners plan to bring relevant expertise to identify and manage programs for automotive industry, as well as talent development and recruitment.

Additional Benefits:

  • The market estimate (ME) sheet in Excel format
  • 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

  • 1.1 Study Assumptions and Market Definition
  • 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS

  • 4.1 Market Overview
  • 4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
    • 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
    • 4.2.2 Bargaining Power of Buyers
    • 4.2.3 Threat of New Entrants
    • 4.2.4 Threat of Substitutes
    • 4.2.5 Degree of Competition
  • 4.3 An Assessment of the Impact of Key Macro Trends

5 MARKET DYNAMICS

  • 5.1 Market Drivers
    • 5.1.1 Increasing Demand for High-performance, Low-cost Semiconductors
    • 5.1.2 Increasing Demand for Semiconductor Wafers in Consumer Electronics
  • 5.2 Market Restraints
    • 5.2.1 High Setup Cost and Lack of Expertise in Handling Metrology Systems Efficiently
    • 5.2.2 High Raw Material and Fabrication Costs

6 MARKET SEGMENTATION

  • 6.1 By Type
    • 6.1.1 Lithography Metrology
      • 6.1.1.1 Overlay
      • 6.1.1.2 Dimension Equipment
      • 6.1.1.3 Mask Inspection and Metrology
    • 6.1.2 Wafer Inspection
    • 6.1.3 Thin Film Metrology
    • 6.1.4 Other Process Control Systems
  • 6.2 By Geography
    • 6.2.1 North America
    • 6.2.2 Europe
    • 6.2.3 Asia-Pacific
    • 6.2.4 Rest of the World

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

  • 7.1 Company Profiles
    • 7.1.1 KLA Corporation
    • 7.1.2 Applied Materials Inc.
    • 7.1.3 Onto Innovation Inc.
    • 7.1.4 Thermo Fisher Scientific Inc.
    • 7.1.5 Hitachi Hi-Technologies Corporation (Hitachi Limited)
    • 7.1.6 Nova Measuring Instruments Ltd
    • 7.1.7 ASML Holding NV
    • 7.1.8 Lasertec CorporatioN
    • 7.1.9 JEOL Ltd
    • 7.1.10 Nikon Metrology NV (Nikon Group)
    • 7.1.11 Camtek Limited

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OF THE MARKET