薄膜半導体成膜市場 サイズとシェア 2026-2035

薄膜半導体成膜市場の規模

世界の薄膜半導体成膜市場は 2025 年に 348 億米ドルと評価され、2026 年の 397 億米ドルから 2035 年までに 775 億米ドルへ拡大すると推定されており、2026 年から 2035 年にかけての年平均成長率（CAGR）は 7.7% になると予測される。

薄膜成膜は、後続するデバイス層の電気的絶縁性、導電性、バリア性能、構造的完全性を決定するため、プロセス上重要な装置分野である。化学気相成長（CVD）、物理気相成長（PVD）、原子層堆積（ALD）は、それぞれ異なる膜特性や形状に対応しており、チップアーキテクチャが平面構造から垂直積層構造または高いコンフォーマリティを備えた構造へ移行するにつれて、その相対的な重要性も変化している。ゲート・オール・アラウンド（GAA）ロジックでは、積層ナノシートの周囲に金属ゲートを高精度に成膜する必要がある。一方、高積層数の NAND や先進 DRAM では、ALD や特殊 CVD システムに適した、厳しいアスペクト比、埋め込み、均一性の要件が生じる。^{[1]Applied Materials, Applied Materials Introduces Deposition Systems for Angstrom-Era Logic Chips, ir.appliedmaterials.com}

したがって、需要はウェハー投入数だけでなく、プロセスの複雑性によってますます左右されている。新たなノードの導入によってゲートスタック、スペーサー、ライナー、誘電体、メタライゼーションの各工程が増加する場合、ウェハー生産量が比例して増加しなくても、最先端ファブはより多くの成膜能力を導入する可能性がある。この影響は、ファブ投資の地理的拡大によってさらに強まっている。SEMI は、2025 年から 2027 年にかけての 300mm ファブ装置投資が 4,000 億米ドルを超えると予測しており、計画されている支出の大部分をファウンドリおよびメモリー関連プロジェクトが占めている。^{[2]SEMI, Global Semiconductor Industry Plans to Invest $400 Billion in 300mm Fab Equipment Over Next Three Years, semi.org}

CVD は、誘電体、スペーサー、ギャップフィル、エピタキシャル成長など幅広い既存用途に対応しているため、2025 年の売上高が 162 億 2,900 万米ドルとなり、最大の技術カテゴリーであった。一方、ALD は、プロセスウィンドウが狭まり、三次元構造において原子レベルの膜厚制御が必要となることから、2035 年までの成長率が 8.85% と最も高くなると予測される。PVD は、金属バリア、シード、相互接続用途で不可欠な役割を維持しているものの、その成長特性はメタライゼーションのプロセスフローや成熟ノードの生産動向に比較的強く連動している。

同じメカニズムは、集中リスクも高めている。最先端成膜への支出は、先端ノードへの移行を実行する資本力と技術力を備えた少数のファウンドリおよびメモリーメーカーに結び付いている。装置サプライヤーは、プロセスが認定された後に高い切り替えコストの恩恵を受けられる一方、需要の発生時期は、ファウンドリの拡張計画、メモリー投資サイクル、先端装置の貿易制限の変化に左右される。

主要な成長要因

AIおよびハイパフォーマンスコンピューティングの需要

AIアクセラレーター、ネットワークプロセッサー、高帯域幅メモリが、先端ファウンドリおよびメモリ生産能力への投資を下支えしている。これらのデバイスは、ゲート絶縁膜、メタルゲートスタック、配線ライナー、絶縁膜、ならびにシリコン貫通ビア関連層など、成膜工程の比重が高いプロセスフローを用いて製造される。300mmファブへの投資見通しは、成膜装置の需要基盤となる。これは、ウエハー処理装置が購入される時期が、生産立ち上げの影響が半導体の出荷数量に反映される前であるためである。

この影響は、AI需要とノード移行が重なる領域で最も顕著になる。先端ロジックの量産では、プロセス許容差がオングストローム単位で測定される構造において、膜厚と被覆性を厳密に制御する必要がある。Applied Materialsはオングストローム時代のロジックを対象とする成膜システムを投入しており、先端ノードの材料エンジニアリング要件に対応する方向で装置開発が進められていることを示している。

デバイスの微細化と3Dアーキテクチャ

GAAアーキテクチャは、FinFETの三面ゲート構造を、水平に積層されたナノシートを取り囲むゲートに置き換える。これにより、成膜上の課題は、比較的アクセスしやすい表面をコーティングすることから、制約の多い三次元空間内で均一な膜を形成することへと変化する。ALDは、自己制限的な反応によって均一な膜成長を制御できるため、この作業に特に適している。

同じことがメモリにも当てはまる。3D NANDの開発企業が層数を増やし、DRAMメーカーがキャパシター構造を深くするなか、成膜では、アスペクト比がさらに高い構造上で被覆性と電気的性能を維持する必要がある。ASMは、GAAおよびHBMの需要をALD事業の成長要因として挙げており、厳格な被覆性要件に対応できる成膜プロセスへの移行が業界全体で進んでいることを反映している。

ファブ投資と製造の現地化

ファブ建設により、装置需要の地理的基盤が広がっている。CHIPS for Americaプログラムに基づく米国の半導体インセンティブは、国内の製造能力とサプライチェーン能力の拡大を目的としており、ウエハーファブ装置の複数年にわたる調達サイクルを生み出している。^{[3]National Institute of Standards and Technology, CHIPS for America, nist.gov} これらのプロジェクト全体で装置需要が均一になるわけではない。成熟ノードの施設では通常、高スループットのCVDおよびPVDシステムが必要となる一方、先端ロジックおよびメモリへの投資では、枚葉式ALD装置と特殊成膜プラットフォームの構成比が高まる。

インドには別の成長経路がある。Tata ElectronicsとPSMCは、ドレラにおけるインドの半導体ファブ開発を支援する契約を締結し、28nm〜110nmの生産を中心とする初期の装置需要基盤を形成した。初期の購入では、最先端のGAA対応システムよりも、実績がありコストを重視したプロセスプラットフォームが優先される可能性が高い。

メモリおよび化合物半導体の拡大

DRAMの微細化では、ますます難易度が高まるキャパシター構造において、高誘電率絶縁膜層が必要となる。高アスペクト比のDRAMトレンチキャパシター向けリモートプラズマALDに関する研究は、メモリの微細化において成膜能力が引き続き技術的なボトルネックとなっている理由を示している。モリブデンALD向けに投入されたLam ResearchのALTUS Haloシステムも、メモリ構造の複雑化に伴い、メタライゼーション性能の向上を目指す業界の取り組みを反映している。

化合物半導体は、独自の需要源を生み出している。SiCおよびGaNデバイスには、主流のシリコンウエハー向け装置とは異なるエピタキシャル成膜プラットフォームが必要であり、電気自動車、電力変換、RF、ならびにオプトエレクトロニクス分野での採用がMOCVDへの投資を下支えしている。Aixtronは、主要なSiCデバイスメーカーによる採用を含め、G10プラットフォームファミリーへの強い需要を報告した。

主な抑制要因

高い設備投資費と運用コスト

先端ノード向け装置では、チャンバー数の増加、より厳格な汚染管理、専用プラズマシステム、高純度原料供給の採用に伴い、成膜装置の設備投資負担が増大する。コスト負担は装置の取得にとどまらない。ファブは、真空の完全性を維持し、チャンバーの消耗部品を交換し、新たな原料の認定を行うとともに、歩留まりの影響を受けやすい生産を中断することなく、サービス停止時間を管理しなければならない。

この構造は、既存の装置サプライヤーと十分な資本力を持つ顧客に有利に働く。標準採用プロセス基盤を導入済みの装置サプライヤーは、新ノードへの投資局面で大きな優位性を持つ可能性がある。サプライヤーの切り替えには認定リスクが伴い、ファブの生産スケジュールが遅れる可能性があるためである。研究用途、特殊用途、成熟ノード用途では、カスタマイズ対応や低スループットのシステムが引き続き役割を担うため、経済的な参入障壁は低い。

技術移行と認定のリスク

トランジスター、メモリー、パッケージングのアーキテクチャが急速に変化すると、従来は十分であったプロセスプラットフォームが、新世代デバイスには不十分になる可能性がある。装置サプライヤーは、顧客が量産認定を完了する前に、新たなチャンバー、材料、原料化学、制御機能を開発しなければならない。商業面での課題はタイミングにある。プラットフォームの投入が遅すぎるとノード移行を逃す一方、早すぎる投入は在庫やエンジニアリング面での負担を招く可能性がある。

輸出管理は、先端成膜装置と成熟成膜装置の対象市場を分断することで、このリスクをさらに高めている。米国商務省産業安全保障局は2024年12月、特定の成膜関連技術を含む先端半導体製造装置に対する規制を拡大した。^{[4]U.S. Department of Commerce, Bureau of Industry and Security, Export Controls on Semiconductor Manufacturing Equipment, downloads.regulations.gov}そのため、サプライヤーは製品開発、顧客認定、サービス能力、地域ごとのコンプライアンス要件を同時に整合させる必要がある。

資本集約度は、装置サプライヤーにとっても逆説を生み出す。信頼性のある最先端顧客の数を制限する一方で、乗り換えコストを引き上げ、認定済み装置の価値を高めるためである。中心的な商業上の課題は、成膜が不可欠であり続けるかどうかではなく、GAA、先端メモリ、パッケージングの移行にわたり、供給能力や輸出規制市場へのエクスポージャーを過度に拡大することなく、どのベンダーが技術認定を継続的な受注につなげられるかという点にある。

薄膜半導体成膜市場のセグメント分析

成膜技術別

CVDの市場規模は2025年に162.29億米ドルに達し、2035年までに363.22億米ドルに拡大すると予測される。誘電体形成、パッシベーション、スペーサー成膜、ギャップフィル、エピタキシーなど幅広い用途で使用されていることが、同技術の主導的な地位を支えている。プラズマ強化CVDは、特に後工程のプロセスシーケンスや温度に敏感なデバイス構造を扱う用途において、より低い熱予算が求められる場合に引き続き重要である。

PVDの市場規模は2025年に86.77億米ドルとなり、2035年には179.47億米ドルに達すると予測される。マグネトロンスパッタリングは、チタン、タンタル、銅シード、コバルトなどのメタライゼーション層の形成を引き続き支えている。相互接続およびパッケージング工程で金属膜が必要とされることから、その重要性は維持されているが、フィーチャー形状においてスループットよりもコンフォーマリティが重要になる場合には、ALDの利用が増加している。

ALDの市場規模は、2025年の78.79億米ドルから2035年には195.14億米ドルに拡大すると予測される。同セグメントの年平均成長率（CAGR）8.85%は、複雑なデバイス構造において、高誘電率誘電体、メタルゲート膜、バリア、ライナー、コンフォーマルなメタライゼーションの利用が拡大していることを反映している。技術的な優位性は、単により薄い膜を形成できることにとどまらない。ALDは、従来の視線方向型またはコンフォーマリティに劣る手法では信頼性の確保が難しくなる領域で、再現性の高い被覆を可能にする。 ^{[5]ASM International, ASM Reports Q4 2024 Results, asm.com}

分子線エピタキシー、電気化学成膜、特殊なハイブリッド手法などを含むその他の技術の市場規模は、2025年に20.10億米ドルとなり、2035年には36.94億米ドルに達すると予測される。これらの技術は、化合物半導体、量子材料、光学コーティング、特殊相互接続、研究規模の生産における、より限定的な要件に対応している。

用途別

集積回路は2025年に250.59億米ドルで最大の用途カテゴリーとなり、2035年には538.56億米ドルに達すると予測される。先端ロジックおよびメモリの製造では、フロントエンドのトランジスタ形成、ミドル・オブ・ラインのコンタクト、バックエンドの相互接続形成に至るまで、成膜工程が繰り返し必要となる。NANDの積層数が増加し、ロジックがGAAへ移行するなか、コンフォーマルな成膜の価値は、基盤となるウェハ面積の増加を上回るペースで拡大している。

オプトエレクトロニクスおよびディスプレイデバイスの市場規模は、2025年の36.67億米ドルから2035年には84.96億米ドルに拡大すると予測される。MOCVDは化合物半導体の発光構造を支える一方、PVD蒸着およびCVDプロセスは、ディスプレイ層の形成、封止、薄膜トランジスタバックプレーンに使用されている。用途構成はロジック製造よりも用途ごとの差異が大きく、専門性の高い装置サプライヤーに機会をもたらしている。

太陽電池および太陽光発電の市場規模は、2025年の28.69億米ドルから2035年には78.50億米ドルに拡大すると推定される。成膜は、薄膜太陽光発電における吸収層、コンタクト層、パッシベーション層、コーティング層に不可欠である。この用途の需要は、原子スケールの微細構造制御だけでなく、スループット、基板サイズ、ワット当たりコストに大きく左右されるため、ウェハー製造向け需要とは異なる。

MEMSおよびセンサーの市場規模は、2025年の19.38億米ドルから2035年には48.29億米ドルに拡大すると予測される。これらのデバイスでは、材料の組み合わせや三次元構造が求められるため、カスタマイズされた CVD、PVD、ALD 構成の価値が高い。需要は、自動車用センシング、産業オートメーション、民生用慣性センサー、医療機器、光学システムから生じている。

最終用途別

民生用電子機器の市場規模は2025年に108.80億米ドルに達し、2035年には219.45億米ドルに達すると予測される。スマートフォン、コンピューティング機器、イメージセンサー、メモリ、ディスプレイ部品が最大のデバイス数量基盤を形成しているが、装置需要は最終デバイスの出荷台数だけでなく、ファブへの投資やプロセスの複雑性によって決まる。

自動車は最も成長の速い最終用途カテゴリーであり、市場規模は2025年の54.74億米ドルから2035年には149.05億米ドルに拡大すると見込まれる。電動パワートレイン、バッテリーマネジメントシステム、ADAS、レーダー、センシング機能の普及により、車両1台当たりの半導体搭載量が増加している。これに伴う成膜需要は、シリコンロジックおよびセンシングデバイスに加え、SiCおよびGaNパワーエレクトロニクスにも及ぶ。

通信・テクノロジーの市場規模は、2025年の88.67億米ドルから2035年には215.85億米ドルに拡大すると予想される。このセグメントは、データセンター用プロセッサ、ネットワーク機器、メモリ、RF部品、光インターコネクト技術の恩恵を受けている。エネルギー・電力の市場規模は、太陽光発電製造およびパワー半導体需要に支えられ、同期間に39.84億米ドルから88.44億米ドルに拡大すると予測される。

航空宇宙・防衛の市場規模は、2025年の26.51億米ドルから2035年には50.22億米ドルに増加すると推定される。このセグメントでは、化合物半導体、RFエレクトロニクス、センサー、光学システム、高信頼性部品向けの特殊成膜が利用されている。その他の最終用途の市場規模は、2025年の29.40億米ドルから2035年には51.74億米ドルに拡大すると予測される。

最も顕著なセグメント間の差異は、高スループット成膜と精密成膜の間に見られる。CVDは幅広い材料とプロセス工程を量産規模でカバーするため、引き続き不可欠である。一方、コンフォーマリティと膜厚制御がデバイスの実現可能性を左右する分野では、ALDが市場全体を上回る成長を取り込んでいる。このため、2025年の売上基盤は小さいにもかかわらず、ALDの成長率は市場全体を上回っている。

用途によって購買の判断基準も異なる。最先端ICメーカーは、認定、歩留まり、既存のプロセスフローとの統合を優先する。太陽光発電メーカーはスループットとワット当たりコストを重視し、化合物半導体メーカーはエピタキシャル成長性能を必要とする。また、MEMS顧客はカスタマイズを重視することが多い。これらを単一の均質な成膜市場として扱うサプライヤーは、製品ロードマップ、サービスモデル、価格戦略の方向性を誤るリスクがある。

薄膜半導体成膜市場の地域別分析

北米

北米の市場規模は2025年に108.28億米ドルに達し、年平均成長率（CAGR）6.46%で2035年には214.78億米ドルに達すると予測される。米国の市場規模は2025年に97.73億米ドルを占め、2035年には197.14億米ドルに達すると見込まれる。連邦政府による半導体製造プログラムと、大規模な発表済みの製造施設プロジェクトにより、ウェハー処理装置に対する国内需要の基盤が拡大している。

北米の成長は、先端ロジック、メモリー、特殊用途半導体における国内供給の強靭性を高めるプロジェクトに重点が置かれている。これにより、先端成膜装置の需要が支えられている一方、運用コストや、認定を受けた製造エコシステムの構築に必要な期間が、全面的な稼働を遅らせる可能性がある。カナダの市場規模は、2025年の 10億5,600万米ドルから 2035年には 17億6,300万米ドルに拡大すると予測されており、主に研究、フォトニクス、特殊用途デバイス関連の活動が成長を牽引する。

欧州

欧州の市場規模は、2025年の 43億3,900万米ドルから 2035年には 94億700万米ドルに拡大し、年平均成長率（CAGR）は 7.42%に達すると予測される。ドイツの市場規模は 12億4,500万米ドルから 30億6,100万米ドルに拡大すると予測されており、パワー半導体の生産、自動車需要、計画中の半導体製造投資が成長を支える。英国の市場規模は 9億7,000万米ドルから 22億3,800万米ドルに拡大すると予測され、フランスは 7億3,200万米ドルから 15億9,400万米ドルに増加すると見込まれる。

欧州の市場機会は、パワーデバイス、自動車用半導体、特殊用途技術、装置イノベーションに集中している。Applied Materials と CEA-Leti は 2025年、特殊用途チップおよび AI データセンター向けの材料エンジニアリングソリューションを開発するため、グルノーブルの共同研究所を拡張した。このような研究開発活動はプロセス開発能力を強化するが、大規模な生産能力に代わるものではない。

アジア太平洋

アジア太平洋は最大の地域市場であり、2025年の市場規模は 182億6,500万米ドルに達した。2035年には 442億4,300万米ドルに拡大し、年平均成長率（CAGR）は 8.61%となる見通しである。中国の市場規模は 86億5,500万米ドルから 219億8,300万米ドル、日本は 48億5,500万米ドルから 115億4,700万米ドル、韓国は 11億7,000万米ドルから 25億8,000万米ドル、インドは 16億4,100万米ドルから 44億800万米ドルに拡大すると予測される。

同地域は、世界最大の生産集積と多様な装置需要の構成を併せ持つ。日本と韓国は、先端ロジックおよびメモリーのサプライチェーンにおいて引き続き中核的な位置を占めており、高性能な CVD、ALD、バッチ処理装置の需要を支えている。Kokusai Electric は、2025年3月に終了した会計年度において、バッチ成膜対応装置の市場シェアが過去最高になったと報告しており、メモリーおよび成熟ノード用途における高スループットの熱処理の重要性が続いていることを示している。

中国市場は、国内生産能力の拡大と輸出管理規制の相互作用によって形成されている。これにより、特に成熟ノードおよび特殊用途プロセス向けの現地装置開発が促進される一方、一部の先端外国技術へのアクセスは制限されている。インドは、より長期的な拡大機会を示している。Tata Electronics のドレーラ・イニシアチブにより、計画中の商用ウェハーファブを支える装置の需要が創出されると予想される。 ^{[6]Tata Electronics, Tata Electronics and PSMC Complete Landmark Agreement, tataelectronics.com}

中南米

中南米の市場規模は、2025年の 7億6,000万米ドルから 2035年には 12億3,900万米ドルに拡大し、年平均成長率（CAGR）は 4.35%となる見通しである。ブラジルは同地域最大の市場であり、市場規模は 3億1,900万米ドルから 5億5,600万米ドルに増加する。これにメキシコが続き、同国の市場規模は 2億5,300万米ドルから 4億1,000万米ドルに拡大すると予測される。需要は、大規模な最先端ウェハー製造よりも、研究、特殊用途エレクトロニクス、サプライチェーンに関連する製造に集中している。

中東・アフリカ

中東・アフリカ市場は、2025年の 6億200万米ドルから 2035年には 11億1,000万米ドルに拡大し、年平均成長率（CAGR）は 5.67%となる見通しである。アラブ首長国連邦（UAE）とサウジアラビアが最大の寄与国であり、南アフリカは小規模な研究および防衛関連用途を担っている。大規模なウェハーファブ投資が、発表済みの産業開発プログラムを超えて進展しない限り、地域需要はパイロット生産、パッケージング、研究開発インフラ、特殊用途デバイス関連の活動に引き続き集中すると見込まれる。

北米と欧州では需要の地理的広がりが拡大していますが、その成長は産業政策の実行、建設スケジュール、人材の確保、新設ファブの商業的稼働に左右されます。これにより、サプライヤーにとって地域ポートフォリオ上の課題が生じています。先端ノード向けプラットフォームは限られた市場で最大の収益機会をもたらす可能性がある一方、成熟ノード、パワー半導体、特殊用途システムは、より幅広い新興製造拠点に対応できます。

薄膜半導体成膜市場のシェアと競争環境

2025年の市場シェアは、Applied Materialsが19.7%で首位となり、Lam Researchが14.6%、Tokyo Electronが5.1%、ASM Internationalが4.4%、Kokusai Electricが2.1%で続きました。上位5社のサプライヤーは、合わせて市場収益の約45.9%を占めました。競争力は、プロセス認定、設置済み装置基盤に対するサービス能力、材料に関する専門知識、さらに次々に移行するノードに対応した装置を開発する能力によって左右されます。

Applied Materialsは、PVD、CVD、ALD、先端パッケージングの各分野で幅広く競合しています。同社の半導体システム部門は、2024年度に199億1,100万米ドルの売上高を計上しており、ウェハー・ファブ装置事業の規模を反映しています。^{[7]Applied Materials, Applied Materials Announces Fourth Quarter and Fiscal Year 2024 Financial Results, ir.appliedmaterials.com} 同社によるBE Semiconductor Industriesへの戦略的投資は、成膜および材料エンジニアリングのプロセスが重要性を増しているハイブリッドボンディング装置と先端パッケージングへの関与を強化しています。

Lam Researchは、メモリおよびロジックの製造に使用される成膜・エッチングプロセスで強固な地位を築いています。同社のALTUS Haloプラットフォームは、モリブデンALDメタライゼーションを支援するために導入されました。これは、高度に微細化されたメモリ構造における抵抗の課題を軽減できるプロセスの方向性です。Tokyo Electronは、熱処理、CVD、ALDの各分野で競合しており、新設ファブ向けに顧客が装置を調達する際、幅広いプロセスプラットフォームが優位性となる可能性があります。

ASM InternationalはALDを中心に事業を展開しており、同社の財務実績では、GAAおよびHBM用途に対する需要との関連性が示されています。Kokusai Electricはバッチ成膜および熱処理で有力な地位を占めており、メモリおよび成熟ノードのメーカーにとって、スループットとコスト効率は引き続き重要です。^{[8]Kokusai Electric, Financial Briefings for FY Ended March 2025, post.tokyoipo.com}

NAURAは、成膜、エッチング、熱処理、洗浄の各分野に対応する中国の主要サプライヤーです。同社は、特に成熟ノード用途を対象とした中国の国内半導体製造装置能力の構築を背景に、地位を強化しています。VeecoとAixtronは、化合物半導体および関連する成膜技術における重要な専門企業です。AixtronのG10プラットフォームは、SiCおよびGaNパワーデバイスの生産に導入されています。

SVTA、Semicore Equipment、Denton Vacuum、PSR Semi、KDF Electronic & Vacuum Services、Yunmao Technology、ZLD Technologyは、特殊用途成膜、研究、カスタム装置、装置改修、PVD、CVD、中国国内装置などのニッチ分野で事業を展開しています。これらの企業の競争上の重要性は、グローバルな設置済み装置基盤の規模よりも、用途別エンジニアリング、少量生産、標準外基板、または現地装置の availability が重視される領域で最も高くなります。

最近の業界動向

• 2025年8月、Applied Materialsの米国製造イニシアチブとして、Applied Materialsは半導体製造装置部品向けのアリゾナ州製造施設に2億米ドルを超える投資を行う計画を発表し、米国での半導体製造を支援するため、AppleおよびTexas Instrumentsとの協業を公表しました。
• 2025年9月、Lam ResearchとJSR/Inpriaの協業として、Lam Research、JSR、Inpriaは、パターニング材料とドライレジスト成膜技術の融合、および半導体製造向け前駆体材料の革新の検討に焦点を当てた、クロスライセンスおよび協業契約を発表しました。