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市場調査レポート
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1440385

半導体業界におけるフロー制御：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2024～2029年）

Flow Control In The Semiconductor Industry - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2024 - 2029)
出版日: | 発行: Mordor Intelligence | ページ情報: 英文 191 Pages | 納期: 2～3営業日

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半導体業界におけるフロー制御：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2024～2029年）
出版日: 2024年02月15日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 191 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

半導体業界におけるフロー制御市場は、2024年の56億7,000万米ドルから2029年までに77億4,000万米ドルに、予測期間（2024年から2029年）中に6.41%のCAGRで成長すると予想されています。

半導体業界におけるフロー制御- 市場

半導体製造中のより厳格なプロセス制御の必要性と、需要の高まりによる新しい生産施設への投資の増加は、調査対象市場の成長を促進する重要な要因の1つです。

主なハイライト

  • プラズマエッチング、化学蒸着（CVD）、その他多くのプロセスを含むいくつかのプロセスでは、これらのガスのうちの2つ以上が反応してパッシベーション層または必須の膜を生成する必要があるため、半導体業界では流量制御が非常に重要です。ガス流量にわずかなずれがあると、プロセスが失敗する可能性があります。したがって、プロセスチャンバーへのガス流量を正確に計量することが不可欠です。
  • 半導体およびエレクトロニクス産業の大幅な進歩により、産業の成長が促進されると予想されます。在宅勤務ライフスタイルの定着も、パンデミックによる電子機器の需要の急増に拍車をかける可能性があります。さらに、技術の進歩と確立された流通ネットワークを背景に、欧米の米国メーカーは新興国での事業拡大に努めています。さらに、中国とインドの若者の間で家庭用電化製品の人気が高まっているため、半導体チップの需要が高まると予想されており、それが調査対象市場の成長にプラスの影響を与えると思われます。
  • 需要の高まりにより、半導体産業も大幅な成長を遂げています。たとえば、半導体セクター協会（SIA）によると、2022年の世界の半導体産業の売上高は5,801億3,000万米ドルに達し、前年の合計5,558億9,000万米ドルと比べて4.4%増加しました。 SIAは2023年の収益を5,565億7,000万米ドルと予想しており、成長は鈍化すると予想されていますが、安定した成長は調査対象市場の成長にプラスの影響を与えるでしょう。
  • 主要な世界プレーヤーとローカルプレーヤーが存在するため、現時点では調査対象の市場は細分化されています。半導体製造の複雑さが増すにつれて、流量制御装置の要件も増加しており、より高度で技術的に進んだポンプ、バルブ、シールが必要とされています。半導体産業における電力効率の研究開発と設備アップグレードへの世界の投資も、企業間の熾烈な競合を促進する重要な要因となっています。市場での継続的な製品開発と合併・買収により、市場の競争力はさらに高まります。
  • しかし、半導体製造に伴うコストの上昇は、今後も調査対象市場の成長にとって主要な課題要因の一つであると予想されます。さらに、半導体産業に関連するアプリケーションの重要な性質を考慮すると、フロー制御デバイス/コンポーネントの設計に伴う設計の複雑さも、市場成長の課題となっています。
  • 世界中に課された広範なロックダウンによりサプライチェーンとチップメーカーの製造能力が大幅に混乱したため、COVID-19症のパンデミックは、特に初期段階で調査対象の市場に悪影響を及ぼしました。しかし、パンデミック中に半導体チップの需要が大幅に増加し、予測期間中もこの傾向が続くと予想され、新しい生産施設への投資が促進され、それがフロー制御ソリューションの需要を促進することになります。

フロー制御市場の動向

メカニカルシールが最速の成長を記録

  • メカニカルシールの主な機能は、シャフトと容器の間の隙間からの液体やガスの漏れを防ぐことです。メカニカルシールは、カーボンリングで区切られた2つの面で構成されています。回転装置は静止している初期面に接触します。また、シールリング（第一面）は、装置内のバネ、ベローズ、流体などにより発生する機械力が作用するシールの主要部品です。半導体産業では、シールは常に、真空状態または高温で、腐食性の高いガス、液体、ガス、プラズマに耐える必要がある処理システムの領域に収容されます。
  • 近年、メカニカルシール市場は大幅な成長を遂げています。主に半導体製造施設への投資の増加により、今後も成長が続くと予想されています。新興国では、AI、ML、IoTの台頭、スマートフォンや家電の発展により、半導体産業へのさらなる開発政策や投資が促進されると予測されています。メカニカルシール市場の拡大に影響を与えるメカニカルシールの例としては、カートリッジシール、バランス型およびアンバランス型シール、プッシャーおよびノンプッシャーシール、従来型シールなどがあります。
  • 半導体製品の製造においては、シールの信頼性と汚染の低減が非常に重要です。化学ろ過、化学物質の移送、AODDポンプのシーリング、シリコンウエハーの製造は、メカニカルシールが最良の選択肢であることが証明されている必須の半導体アプリケーションです。
  • 堆積、エッチング、アッシュ/ストリップ、プラズマ、および熱処理またはアニーリングは、エラストマーシール材料にとって最も困難な環境の一部を構成する相乗効果のあるプロセス技術です。これらは、半導体集積回路の製造中に頻繁に発生します。粒子や微量金属汚染が少ないクリーンルームで製造されたシールを使用して、歩留まりの損失と化学浸食率を最小限に抑えます。これらのシールは、システム稼働時間の増加、平均故障間隔（MTBF）の増加、ウェットクリーニングまたは機械的クリーニングの頻度の減少、消耗品コスト（CoC）の削減による所有コスト（CoO）の削減などの利点を提供します。
  • 近年、デジタル化と自動化の動向、半導体の需要が大幅に高まっています。たとえば、SIAとWSTSによると、2022年の世界の半導体売上高は評価額 5,801億3,000万米ドルに達し、前年比4.4%の成長を報告しています。今後数年間で安定すると予想されますが、予測期間中には緩やかな成長が予想され、それが予測期間中の調査対象市場の成長を促進すると予想されます。

米国はかなりの市場シェアを保持すると予想される

  • 近年、米国は半導体産業の成長を促進するためにいくつかの取り組みを開始しています。たとえば、2022年にバイデン政権はCHIPSおよび科学法に署名しました。この527億米ドルの産業プログラムは、調査を支援し、サプライチェーンの回復力を改善し、米国の半導体製造を復活させることを目的としています。
  • 米国では、米国チップおよび科学法が最初に提案されて以来、2022年の採択に至るまで、国内のチップ製造施設の提案が増加しています。新しい工場の開発と調査および設計プロジェクトには、総額 2,000億米ドルを超える投資が行われています。独自のチップ製造業者（OCM）を国境に誘致するために、米国の各州は追加の資金提供を義務付ける法律を施行しました。
  • オレゴン州では、OCMに対する総額 2億米ドルのインセンティブと融資免除が検討されています。ニューヨーク州は55億米ドルの州奨励金を約束し、ミシガン州は8億米ドルを超える奨励金を承認しました。 CHIPSおよび科学法が制定されて以来、OCMは初期投資を2～3倍に増やしてきました。 TSMCはアリゾナに拠点を置く工場への投資を120億米ドルから400億米ドルに拡大しました。
  • CHIPSおよび科学法により、米国は半導体産業全体の発展を目的とした527億米ドルを対象としており（製造奨励金として390億米ドル、研究開発と人材育成に10億米ドル、半導体サプライチェーン活動と国際情報通信技術（ICT）セキュリティに5億米ドルを含む132億米ドル）、世界で半導体生産の割合を高める方向に順調に進んでいます。

フロー制御業界の概要

世界的に市場シェアを争うさまざまな有力ブランドの存在により、流量制御機器プロバイダー間の競争企業間の敵対関係は穏やかであり、市場の競争力は中程度となっています。新興諸国における家庭用電化製品やスマートフォンの大幅な普及により、真空ポンプの需要が近年急増しています。これにより、重要な戦略として顧客の獲得と流通チャネルの策定にますます重点が置かれるようになりました。主要な市場プレーヤーには、Pfeiffer Vacuum GmbH、Atlas Copco AB、Gardner Denver、およびBusch Holding GmbHなどがあります。

2022年12月、アトラスコプコは新しい半導体生産施設を建設し、米国での足場を拡大しました。急速に拡大する北米の半導体産業を支援するため、アトラスコプコグループの子会社であるエドワーズは、アリゾナ州とマサチューセッツ州で2つの新しい生産工場を稼働させました。

2022年 11月、Pfeiffer Vacuumは、質量分析用の初の密閉型ロータリーベーンポンプを提供しました。 SmartVaneは、製薬および臨床分析、食品および環境分析、その他の関連分野で使用される質量分析計（ICP-MS、LC/MS）のバックアップポンプです。真空ポンプは油漏れのない構造でコンタミを防止します。 SmartVaneは、統合されたモーターにより従来のシールが必要ないため、メンテナンス間隔が延長されるのが特徴です。

その他の特典

  • エクセル形式の市場予測（ME）シート
  • 3か月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の定義
  • 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
  • 業界分析- 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
    • 代替製品の脅威
    • 競争企業間の敵対関係の激しさ
  • 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の市場への影響の評価

第5章 市場力学

  • 市場促進要因
    • IIoTデジタル化によって成長するエレクトロニクス産業
  • 市場の課題
    • 市場の統合が進み、厳しい競合が生じることが予想される

第6章 半導体産業における真空ポンプと真空バルブの主な用途

  • 真空ポンプ
    • 物理蒸着/スパッタリング
    • 化学蒸着（プラズマ/準大気）
    • 拡散/低圧化学蒸着（LPCVD）
    • 原子層堆積
    • 乾式剥離と洗浄
    • 誘電体エッチング
    • 導体とポリシリコンのエッチング
    • 原子層エッチング
    • イオン注入
    • ロードロックと転送
    • 限界寸法走査型電子顕微鏡
    • フロントオープンユニバーサルポッドでの空気中の分子汚染と粒子モニタリング
    • 空気中の分子汚染
  • バルブ
    • 化学薬品の供給
    • ポリシリコンプロセス
    • ウエハー製造
    • 化学品製造
    • スラリー供給
    • 溶剤の供給
    • 水処理
    • リソグラフィー
    • エッチング
    • CMP
    • 化学薬品およびスラリーの回収

第7章 市場セグメンテーション

  • コンポーネントタイプ
    • 真空
    • バルブ
      • ボール
      • バタフライ
      • ゲート
      • グローブ
      • その他のバルブタイプ
    • メカニカルシール
  • 国別
    • 米国
    • 中国
    • 台湾
    • 韓国
    • 日本
    • 世界のその他の地域

第8章 競合情勢

  • 企業プロファイル-真空ポンプ*
    • Pfeiffer Vacuum Gmbh
    • Atlas Copco AB
    • Gardner Denver（ingersoll Rand Inc.）
    • Flowserve Corporation
    • Busch Holding Gmbh
    • Kurt J. Lesker Company
  • 企業プロファイル-バルブ*
    • Fujikin Incorporation
    • GEMU Holding GmbH &Co.KG
    • VAT Vakuumventile AG
    • Swagelok Company
    • Festo SE &Co. KG
    • GCE Group
  • 企業プロファイル-メカニカルシール*
    • DuPont De Nemours Inc.
    • EKK Eagle SC Inc.
    • EnPro Industries Inc.
    • Freudenberg Group
    • AESSEAL PLC
    • Parker-Hannifin Corporation
    • Greene, Tweed &Co. Inc.

第9章 投資と将来展望

目次
Product Code: 90829

The Flow Control Market In The Semiconductor Industry is expected to grow from USD 5.67 billion in 2024 to USD 7.74 billion by 2029, at a CAGR of 6.41% during the forecast period (2024-2029).

Flow Control In The Semiconductor Industry - Market

The need for tighter process control during semiconductor manufacturing and the growing investment in new production facilities driven by higher demand are among the key factors driving the growth of the studied market.

Key Highlights

  • Flow control is highly critical in the semiconductor industry as several processes, including plasma-etch, chemical vapor deposition (CVD), and many other processes, require two or more of these gases to react to produce the passivation layer or essential film, wherein even a slight deviation in gas flow can cause the process to fail. Hence, accurate metering of gas flow into the process chamber is essential.
  • Significant advancements in the semiconductor and electronics industries are expected to drive industrial growth. The strong adoption of the work-from-home lifestyle may also add to the surge in demand for electronic equipment caused by the pandemic. Furthermore, with technological advancements and well-established distribution networks, European and US electronics manufacturers strive to expand operations in emerging nations. Furthermore, the increasing popularity of consumer electronics among China's and India's youth is expected to boost the demand for semiconductor chips, which in turn will have a positive impact on the studied market's growth.
  • Driven by the growing demand, the semiconductor industry is also witnessing significant growth. For instance, according to the Semiconductor Sector Association (SIA), the global semiconductor industry's sales reached USD 580.13 billion in 2022, a 4.4% growth over the previous year's total of USD 555.89 billion. Although the growth is anticipated to slow down, with SIA anticipating revenue of USD 556.57 billion in 2023, stable growth will positively influence the studied market's growth.
  • Due to the existence of major global and local players, the market studied is fragmented as of now. With the increasing complexity of semiconductor manufacturing, the requirement for flow control equipment is also increasing, and much more sophisticated and technologically advanced pumps, valves, and seals are required. Global investment in research and development in power efficiency and facility upgrades in the semiconductor industries are also important drivers of severe competition among companies. The ongoing developments of products and mergers and acquisitions in the market further add to the market's competitiveness.
  • However, a higher cost involved with semiconductor manufacturing is anticipated to continue to remain among the major challenging factors for the growth of the studied market. Additionally, the design complexity involved in designing flow control devices/components, considering the critical nature of applications associated with the semiconductor industry, also challenges the growth of the studied market.
  • The COVID-19 pandemic had a detrimental impact on the market studied, especially during the initial phase, as the widespread lockdown imposed across the globe significantly disrupted the supply chain and manufacturing capability of chip manufacturers. However, the demand for semiconductor chips significantly increased during the pandemic, which is anticipated to continue during the forecast period, driving investments in new production facilities, which in turn will drive the demand for flow control solutions.

Flow Control Market Trends

Mechanical Seals to Register the Fastest Growth

  • A mechanical seal's primary function is to prevent fluid or gas leakage through the clearance between the shaft and the container. Mechanical seals are made up of two faces separated by carbon rings. The revolving equipment comes in touch with the initial face, which is stationary. Furthermore, the seal ring (first face) is the main component of the seal on which the mechanical force generated by springs, bellows, or fluids in the equipment acts. In the semiconductor industry, seals are invariably housed in areas of the processing system where they need to withstand highly corrosive gases, liquids, gases, and plasmas, often in vacuum conditions or at elevated temperatures.
  • The mechanical seal market has seen substantial growth in recent years. It is expected to continue to grow in the coming years, primarily due to growing investment in semiconductor manufacturing facilities. In emerging nations, the rise of AI, ML, and IoT, as well as smartphone and consumer electronics development, is predicted to prompt further development policies and investments in the semiconductor industry. Cartridge seals, balanced and unbalanced seals, pusher and non-pusher seals, and conventional seals are examples of mechanical seals impacting the mechanical sealing market expansion.
  • In the fabrication of semiconductor products, seal reliability and contamination reduction are crucial. Chemical filtration, chemical transfer, AODD pump sealing, and silicon wafer fabrication are essential semiconductor applications where mechanical seals have proven to be the best option.
  • Deposition, etch, ash/strip, plasma, and heat processing or annealing are synergistic process technologies that constitute some of the most difficult environments for elastomer seal materials. These are frequently encountered during the fabrication of semiconductor-integrated circuits. Clean-room manufactured seals with low particle and trace metal contamination are used to minimize yield loss and chemical erosion rates. These seals can provide benefits such as increased system up-time, increased mean time between failure (MTBF), decreased wet clean or mechanical clean frequency, and reduced cost of ownership (CoO) through lower consumable costs (CoC).
  • In recent years, the digitization and automation trends have significantly enhanced the demand for semiconductors. For instance, according to SIA and WSTS, sales of semiconductors reached a valuation of USD 580.13 billion globally in 2022, reporting a year-on-year growth of 4.4%. Although it is anticipated to stabilize in the coming years, gradual growth is anticipated during the forecast period, which is anticipated to drive the growth of the studied market during the forecast period.

United States is expected to Hold Significant Market Share

  • In recent years, the United States has started taking several initiatives to boost the growth of the semiconductor industry. For instance, in 2022, the Biden administration signed the CHIPS and Science Act. This USD 52.7 billion industrial program intends to support research, improve supply chain resilience, and revive semiconductor manufacturing in the United States.
  • The U.S. has experienced increased domestic chip manufacturing facility proposals since the U.S. CHIPS and Science Act was first proposed and up to its adoption in 2022. The development of new plants and research and design projects have received investments totaling more than USD 200 billion. To entice original chip manufacturers (OCMs) to their borders, U.S. states have implemented legislation requiring them to provide additional financing.
  • Incentives and forgiven loans for OCMs totaling USD 200 million are being considered by Oregon. New York promised state incentives of USD 5.5 billion, while Michigan authorized over USD 800 million in incentives. Since the CHIPS and Science Act was enacted, OCMs have increased initial investments by a factor of two to three. From USD 12 billion to USD 40 billion, TSMC expanded its investment in Arizona-based factories.
  • Due to the CHIPS and Science Act, the United States is well on its path to boosting its proportion of semiconductor production worldwide as the USD 52.7 billion aims for the overall development of the semiconductor industry, which include USD 39 billion as manufacturing incentives, USD 13.2 billion for R&D and workforce development, and USD 500 million for semiconductor supply chain activities and international information communications technology (ICT) security.

Flow Control Industry Overview

The competitive rivalry among the flow control equipment providers is moderate, owing to the presence of various dominating brands competing for market shares globally, making the market moderately competitive. The demand for vacuum pumps has spiked in recent years due to the massive consumer electronics and smartphone penetration across developing countries. This is leading to an increased focus on customer acquisition and formulating distribution channels as key strategies. Some key market players include Pfeiffer Vacuum GmbH, Atlas Copco AB, Gardner Denver, and Busch Holding GmbH.

In December 2022, Atlas Copco expanded its foothold in the US by building new semiconductor production facilities. To help the quickly expanding North American semiconductor industry, Edwards, a subsidiary of the Atlas Copco Group, kicked off two new production plants in Arizona and Massachusetts.

In November 2022, Pfeiffer Vacuum offered the first hermetically sealed rotary vane pump for mass spectrometry. The SmartVane is a backup pump for mass spectrometers (ICP-MS, LC/MS) used in pharmaceutical and clinical analytics, food and environmental analytics, and other related fields. Its vacuum pump's construction prevents contamination by making sure there are no oil leaks. The SmartVane features extended maintenance intervals because there is no need for a traditional seal due to the integrated motor.

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 Analysis - 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 Substitute Products
    • 4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
  • 4.3 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Market

5 MARKET DYNAMICS

  • 5.1 Market Drivers
    • 5.1.1 Growing Electronics Industry Driven By IIoT Digitalization
  • 5.2 Market Challenges
    • 5.2.1 Increasing Market Consolidation Is Expected To Create Stiff Competition

6 MAJOR APPLICATIONS OF VACUUM PUMPS AND VALVES IN THE SEMICONDUCTOR INDUSTRY

  • 6.1 Vacuum Pumps
    • 6.1.1 Physical Vapor Deposition/sputtering
    • 6.1.2 Chemical Vapor Deposition (plasma/sub-atmospheric)
    • 6.1.3 Diffusion/low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD)
    • 6.1.4 Atomic Layer Deposition
    • 6.1.5 Dry Stripping and Cleaning
    • 6.1.6 Dielectric Etch
    • 6.1.7 Conductor and Polysilicon Etch
    • 6.1.8 Atomic Layer Etching
    • 6.1.9 Ion Implantation
    • 6.1.10 Load Lock and Transfer
    • 6.1.11 Critical Dimension Scanning Electron Microscope
    • 6.1.12 Airborne Molecular Contamination And Particles Monitoring In Front Opening Universal Pods
    • 6.1.13 Airborne Molecular Contamination
  • 6.2 Valves
    • 6.2.1 Chemical Supply
    • 6.2.2 Polysilicon Process
    • 6.2.3 Wafer Manufacturing
    • 6.2.4 Chemical Manufacturing
    • 6.2.5 Slurry Supply
    • 6.2.6 Solvent Supply
    • 6.2.7 Water Treatment
    • 6.2.8 Lithography
    • 6.2.9 Etching
    • 6.2.10 CMP
    • 6.2.11 Chemical and Slurry Recovery

7 MARKET SEGMENTATION

  • 7.1 Type of Component
    • 7.1.1 Vacuum
    • 7.1.2 Valves
      • 7.1.2.1 Ball
      • 7.1.2.2 Butterfly
      • 7.1.2.3 Gate
      • 7.1.2.4 Globe
      • 7.1.2.5 Others Types of Valves
    • 7.1.3 Mechanical Seals
  • 7.2 By Country
    • 7.2.1 United States
    • 7.2.2 China
    • 7.2.3 Taiwan
    • 7.2.4 South Korea
    • 7.2.5 Japan
    • 7.2.6 Rest of the World

8 COMPETITIVE LANDSCAPE

  • 8.1 Company Profiles - Vacuum Pumps*
    • 8.1.1 Pfeiffer Vacuum Gmbh
    • 8.1.2 Atlas Copco AB
    • 8.1.3 Gardner Denver (ingersoll Rand Inc.)
    • 8.1.4 Flowserve Corporation
    • 8.1.5 Busch Holding Gmbh
    • 8.1.6 Kurt J. Lesker Company
  • 8.2 Company Profiles - Valves*
    • 8.2.1 Fujikin Incorporation
    • 8.2.2 GEMU Holding GmbH & Co.KG
    • 8.2.3 VAT Vakuumventile AG
    • 8.2.4 Swagelok Company
    • 8.2.5 Festo SE & Co. KG
    • 8.2.6 GCE Group
  • 8.3 Company Profiles - Mechanical Seals*
    • 8.3.1 DuPont De Nemours Inc.
    • 8.3.2 EKK Eagle SC Inc.
    • 8.3.3 EnPro Industries Inc.
    • 8.3.4 Freudenberg Group
    • 8.3.5 AESSEAL PLC
    • 8.3.6 Parker-Hannifin Corporation
    • 8.3.7 Greene, Tweed & Co. Inc.

9 INVESTMENT AND FUTURE OUTLOOK