電子顕微鏡：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2026年～2031年）

Mordor Intelligenceによると、電子顕微鏡市場の規模は、2025年に48億8,000万米ドル、2026年に52億8,000万米ドルとなり、2031年までに78億2,000万米ドルに達すると予測されており、2026年から2031年にかけてCAGR8.20％で成長すると見込まれています。

本レポートは、タイプ別（TEM、SEM、デュアルビームFIB-SEM、その他）、用途（エレクトロニクス・半導体、ライフサイエンス、材料、ナノテクノロジー、法科学、エネルギー・バッテリー、その他）、エンドユーザー（学術機関、半導体メーカー、製薬・バイオテクノロジー、産業用品質保証・品質管理（QA/QC）など）、および地域（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ（MEA）、南米）ごとに分類されています。予測値は金額（米ドル）で表示されています。

世界の電子顕微鏡市場の動向と洞察

5nm未満の半導体ノードの採用が故障解析の需要を牽引

光学計測では、ラインエッジの粗さ、ドープ濃度の確率的変動、および界面酸化膜の欠陥への対応が困難であるため、5nm未満のノードへの移行が電子顕微鏡市場の成長を牽引しています。TSMCの2nmパイロット生産は、ゲート・オール・アラウンド（GAA）ナノシートアーキテクチャに後押しされ、断面イメージングのニーズが高まっていることを浮き彫りにしています。現在、クリーンルームモジュールごとに複数の透過型電子顕微鏡（TEM）が利用され、原子レベルの解像度でチャネルの均一性や接触抵抗を保証しています。サムスンファウンドリーが2025年に計画している投資では、プラズマ集束イオンビームSEMが重視されており、これは、ビーム損傷を最小限に抑えつつ、脆性のある低誘電率材料における高スループットのラメラ作製に対する需要を反映したものです。次世代の米国ファブでは、歩留まり学習ループを加速し、輸送遅延を削減するために、オンサイトTEMサービスの容量を拡大しており、分散型故障解析が注目を集めています。

AIを活用したTEM/SEMの自動化ワークフローが分析時間を短縮

現在、機械学習が画像取得プロセス全体に統合されており、グリッドの自動選択、デフォーカス制御、および粒子配向の分類が可能になっています。これらの進歩により、無人での低温電子顕微鏡（cryo-EM）測定が容易になり、プロジェクトの所要時間を短縮し、設備の利用率を向上させます。2025年12月にリリースされたサーモフィッシャー社の「SmartEM」ソフトウェアは、膨大な顕微鏡画像データセットで学習させた畳み込みニューラルネットワークを活用し、撮像条件を最適化するとともに、氷による汚染領域を除去することで、ハードウェアのアップグレードを必要とせずにスループットを40％向上させます。JEOLの300kV TEMプラットフォーム向けAI搭載オートチューニング機能は、強化学習を用いて3分以内にシェルツァー型デフォーカスを達成し、タンパク質構築体の日常的なスクリーニング能力を大幅に向上させます。日立のSU9600電界放出型SEMには、高アスペクト比スキャン中に走査速度とビーム電流を調整するエッジ検出ロジックが組み込まれており、ナノワイヤの計測精度を損なう可能性のある電荷蓄積を防止します。

高い初期投資およびライフタイムメンテナンスコスト

モノクロメーターや直接電子検出器を備えた収差補正型TEMシステムの価格は、400万米ドルから700万米ドルの間です。さらに、年次メンテナンス費用、極低温用冷却剤、および恒温恒湿環境のインフラ整備費により、総所有コストに30万米ドルから50万米ドルが追加されます。小規模な大学や受託研究機関では、解像度と予算の制約のバランスを取るため、価格が約200万米ドルのミドルクラスの120kV低温TEMを選択することがよくあります。共同利用施設やリース制度は、資金の共同調達や利用率の向上に役立ちますが、装置の予約調整や専門的なトレーニングの必要性といった課題が、電子顕微鏡市場における処理能力を依然として制限しています。

セグメント分析

2025年、走査型電子顕微鏡（SEM）は、半導体検査、生物学的スクリーニング、電子機器の故障解析における手頃な価格と汎用性を背景に、電子顕微鏡市場の78.7％という圧倒的なシェアを占めました。構造に基づく創薬においてクライオ電子顕微鏡（cryo-EM）が不可欠となり、また先進ノードのファブではエピタキシャルスタックの検証にサブオングストロームレベルの格子イメージングが求められることから、透過型電子顕微鏡（TEM）は2031年までCAGR11.8％で成長すると予想されます。走査型電子顕微鏡（SEM）は、その速度、簡便な試料調製、堅牢な自動化により、市場のスループット目標に沿ったインライン工程管理において依然として好まれる選択肢となっています。TEMは、3nm以下のプロセスにおける歩留まり向上のために原子分解能での欠陥および界面マッピングが不可欠となる根本原因解析において、ますます不可欠なものとなっています。デュアルビームFIB-SEM、特にキセノンプラズマ源を備えた装置の開発により、3D回路の再構築や先進パッケージングの故障解析が強化され、SEMのスループットとTEMによる断面検証の両方を支援しています。

地域別分析

2025年、北米は電子顕微鏡市場シェアの41.1％を占めました。これは、米国国立衛生研究所（NIH）のクライオEMセンターや半導体研究開発ハブなどの取り組みが牽引したものです。これらのハブは、バイオ医薬品クラスターとともに、構造に基づく創薬に注力しています。先進ノードの量産化が進むにつれ、オレゴン州、アリゾナ州、オハイオ州の半導体プログラムでは、現場での計測能力の拡充が進められています。装置ベンダーや材料サプライヤーは、開発サイクルを加速し、共同プロセス統合を支援するため、最先端のファブ近くにアプリケーションラボを戦略的に配置しています。ボストンやベイエリアの学術コア施設は、コミュニティアクセスプログラムの中核を担い、クライオEMおよびFIB-SEMトレーニングのためのリソースを統合しています。さらに、データのトレーサビリティと検証に関する規制の明確化により、規制対象のラボにおけるAI搭載モジュールの普及が促進されています。

アジア太平洋地域は、台湾や韓国におけるファブ建設、および中国やインドにおける国内電子光学機器製造への政府による共同投資に後押しされ、2031年までCAGR11.6％で成長すると予測されています。TSMCの先進ノードロードマップやサムスンファウンドリーの拡張は、プロセスデバッグのための高スループットSEMおよび原子分解能TEMへの需要を牽引しています。インドの共同投資プログラムは、サプライチェーンの多様化と納期短縮を図るため、国内での組立および技術者の育成に重点を置いています。同地域の各大学では、バイオテクノロジー・エコシステムを支援するために低温電子顕微鏡（cryo-EM）の能力を強化しており、それによって電子顕微鏡市場における用途の多様化が進んでいます。輸出管理体制が技術の流れを形作っており、選択的な国内製造や現地化されたサービスモデルの導入が促進されています。

欧州では、マックス・プランク協会やフラウンホーファー研究所のプログラムにより、EBSDや相関解析ワークフローが拡大していることから、材料科学、自動車、航空宇宙の各分野で安定した需要が維持されています。しかし、公的予算の制約が成長を抑制しており、共有アクセスモデルや複数機関によるコンソーシアムの魅力が高まっています。中東およびアフリカでは、湾岸地域の研究大学が、炭化水素以外の分野における科学的能力を構築するため、低温透過型電子顕微鏡（cryo-TEM）やFIB-SEMへの投資を進めています。南米は地域別セグメントとしては最小規模ですが、ブラジルのナノテクノロジー関連の取り組みや、アルゼンチンのCONICETによる設備更新により、最新の電子光学機器へのアクセスが改善されつつあります。

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によるサポート

よくあるご質問

• 電子顕微鏡市場の規模はどのように予測されていますか？
  • 2025年に48億8,000万米ドル、2026年に52億8,000万米ドル、2031年までに78億2,000万米ドルに達すると予測されています。CAGRは8.20%です。
• 電子顕微鏡市場の主要な用途は何ですか？
  • エレクトロニクス・半導体、ライフサイエンス、材料、ナノテクノロジー、法科学、エネルギー・バッテリーなどです。
• 電子顕微鏡市場の主要なエンドユーザーは誰ですか？
  • 学術機関、半導体メーカー、製薬・バイオテクノロジー、産業用品質保証・品質管理（QA/QC）などです。
• 走査型電子顕微鏡（SEM）の市場シェアはどのくらいですか？
  • 2025年、走査型電子顕微鏡（SEM）は電子顕微鏡市場の78.7％という圧倒的なシェアを占めました。
• 透過型電子顕微鏡（TEM）の成長予測はどのようになっていますか？
  • 透過型電子顕微鏡（TEM）は2031年までCAGR11.8％で成長すると予想されています。
• 北米の電子顕微鏡市場のシェアはどのくらいですか？
  • 2025年、北米は電子顕微鏡市場シェアの41.1％を占めました。
• アジア太平洋地域の電子顕微鏡市場の成長予測はどのようになっていますか？
  • アジア太平洋地域は2031年までCAGR11.6％で成長すると予測されています。
• 電子顕微鏡市場における主要企業はどこですか？
  • Advantest Corporation、Agilent Technologies Inc.、Bruker Corporation、Carl Zeiss AG、Hitachi High-Tech Corporation、JEOL Ltd.、Thermo Fisher Scientific Inc.などです。
• 電子顕微鏡市場の成長を牽引する要因は何ですか？
  • 高倍率・高解像度イメージングへの需要の高まり、ナノテクノロジー調査の拡大、5nm未満の半導体ノードの採用、AIを活用したTEM/SEMの自動化ワークフローなどです。
• 電子顕微鏡市場の抑制要因は何ですか？
  • 高い初期投資コスト、熟練した電子顕微鏡技術者の不足、世界のヘリウム不足、輸出規制などです。

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 市場情勢

• 市場概要
• 市場促進要因
  • 高倍率・高解像度イメージングへの需要の高まり
  • ナノテクノロジー調査および先端材料プログラムの拡大
  • 5nm未満の半導体ノードの採用が故障解析の需要を牽引
  • AIを活用したTEM/SEMの自動化ワークフローによる分析時間の短縮
  • 中国およびインドにおけるTEM製造に関する国家的な取り組みと輸入障壁の緩和
  • 創薬における低温電子トモグラフィーと空間的マルチオミクスの融合
• 市場抑制要因
  • 高い初期投資コストおよびライフサイクル維持コスト
  • 熟練した電子顕微鏡技術者の不足
  • 世界のヘリウム不足がクライオ電子顕微鏡の運用コストを押し上げている
  • 高度なデュアルユース計測機器に対する輸出規制
• サプライチェーン分析
• 規制情勢
• 技術展望
• ポーターのファイブフォース分析

第5章 市場規模と成長予測

• タイプ別
  • 透過型電子顕微鏡（TEM）
  • 走査型電子顕微鏡（SEM）
  • デュアルビーム（FIB-SEM）
  • その他（REM、低電圧EM）
• 用途別
  • エレクトロニクス・半導体
  • ライフサイエンス・生物学
  • 材料科学
  • ナノテクノロジー
  • 法科学
  • エネルギー・電池研究
  • その他
• エンドユーザー別
  • 学術研究機関
  • 半導体・電子機器メーカー
  • 製薬・バイオテクノロジー企業
  • 産業用品質保証（QA）／品質管理（QC）研究所
  • 政府・防衛研究所
  • その他
• 地域別
  • 北米
    • 米国
    • カナダ
    • メキシコ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • フランス
    • イタリア
    • スペイン
    • その他の欧州諸国
  • アジア太平洋
    • 中国
    • インド
    • 日本
    • オーストラリア
    • 韓国
    • その他のアジア太平洋諸国
  • 中東・アフリカ
    • GCC
    • 南アフリカ
    • その他の中東・アフリカ諸国
  • 南米
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • その他の南米諸国

第6章 競合情勢

• 市場集中度
• 市場シェア分析
• 企業プロファイル
  • Advantest Corporation
  • Agilent Technologies Inc.
  • Bruker Corporation
  • Carl Zeiss AG
  • COXEM Co., Ltd.
  • Delong Instruments AS
  • Hirox Co., Ltd.
  • Hitachi High-Tech Corporation
  • JEOL Ltd.
  • Keysight Technologies Inc.
  • Leica Microsystems GmbH
  • Nanoscience Instruments Inc.
  • Nion Co.
  • Oxford Instruments Plc
  • Phenom-World BV
  • Raith GmbH
  • Shimadzu Corporation
  • Tescan Analytics
  • TESCAN ORSAY HOLDING a.s.
  • Thermo Fisher Scientific Inc.

第7章 市場機会と将来の展望