“流量1%の誤差が歩留まりを決める”──半導体用流量計、2031年に4.73億ドルへ伸びる精密制御の核心技術 【ドリームニュース】

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 著者:ドリームニュース 

半導体用流量計とは、半導体製造プロセスにおいて、ガスや液体の流量を高精度に計測・制御するデバイスである。その構造は、流体の流れを検知するセンサー部と、計測データを処理して制御信号を出力する回路部から構成され、腐食性ガスや超高純度液体に対する耐性を持たせるため、特殊な材料(例えばフッ素系樹脂や高純度金属)が採用されることが多い。

この製品が注目される理由は、半導体の微細化と高集積化に伴う製造プロセスの厳格化にある。配線幅がナノメートル単位まで細分化される現在、プロセスガスの流量変動がチップの品質に直接影響を及ぼすため、従来にも増して高い計測精度と安定性が要求されている。材料技術との関係が深く、流体と接触する部品の材質選定や表面処理技術が計測精度を左右するため、技術的な特異性が高い。

LP Information調査チームの最新レポートである「世界半導体用流量計市場の成長予測2025~2031」(https://www.lpinformation.jp/reports/113779/flow-meter-for-semiconductor)によると、2025年から2031年の予測期間中のCAGRが5.3%で、2031年までにグローバル半導体用流量計市場規模は4.73億米ドルに達すると予測されている。

図. 半導体用流量計世界総市場規模

図. 世界の半導体用流量計市場におけるトップ20企業のランキングと市場シェア(2024年の調査データに基づく;最新のデータは、当社の最新調査データに基づいている)

LP Informationのトップ企業研究センターによると、半導体用流量計の世界的な主要製造業者には、HORIBA、 Brooks Instrument、 Beijing Sevenstar、 Fujikin、 MKS Instrument、 Azbil、 MK Precision Co.,Ltd、 Kofloc、 Bronkhorst、 LINTEC、 Alicat Scientific、 FLEXIM、 SONIC Corporation、 TOKYO KEISO、 Malema (Dover)、 Sierra Instruments、 SONOTEC、 Katronic、 Intek (Bionetics)などが含まれている。2024年、世界のトップ5企業は売上の観点から約61.0%の市場シェアを持っていた。

半導体用流量計は、リソグラフィー、エッチング、成膜(CVD、PVD)などの核心プロセスで不可欠な機器であり、半導体メーカーの生産ラインに広く導入されている。特に先端ロジックチップやメモリーデバイスの製造においては、微量のガス流量を精密に制御することが製品の良率を決める鍵となるため、同デバイスの性能が直接生産性に影響を与える。

クロスインダストリーの視点からみると、太陽電池やフラットパネルディスプレイの製造プロセスにも応用が広がっている。これらの産業でも半導体と類似した薄膜形成や微細加工が行われるため、高精度な流量制御のニーズが共通している。また、半導体製造装置メーカーは、自社のプロセス装置に半導体用流量計を統合することで、装置全体の性能を高める競争を展開しており、機器産業との連携が強化されている。

半導体用流量計の競争優位性を決める要素は、計測精度、応答速度、長期安定性、および多種類の流体に対する適応性である。特に腐食性の強いハロゲン系ガスを扱うエッチング工程では、センサーの耐食性が製品寿命を左右するため、材料技術の優劣が競争の分かれ目となる。

技術動向としては、デジタル化とネットワーク化が進んでいる。従来のアナログ式計測からデジタル信号処理への移行により、計測データのリアルタイム解析や遠隔監視が可能となり、生産ラインのインテリジェント化に貢献している。また、複数の流量計を統合して集中管理するシステムの開発も進んでおり、大規模な半導体工場におけるプロセス統合に対応している。

企業間の差別化戦略としては、特定プロセス(例えば極紫外線リソグラフィーに用いる特殊ガスの計測)に特化した高機能製品を開発するか、汎用性を高めて幅広い工程に対応可能な製品ラインアップを強化するかの二つの方向が見られる。国内外のメーカーは、それぞれの技術基盤に応じて戦略を選択し、市場シェアを争っている。

今後の半導体用流量計の発展は、半導体製造のさらなる微細化(例えば 3nm 以下プロセス)と生産性向上の要求に牽引されると予想される。特に、原子層堆積(ALD)などの最先端成膜技術では、単原子層レベルの膜厚制御が必要となるため、従来にも増して高い流量分解能と再現性が求められる。

デジタル化との親和性から、流量計が IoT 技術と結合し、計測データをクラウドで集約してプロセスの最適化を支援するシステムが普及する可能性が高い。これにより、単なる計測機器ではなく、生産ライン全体の効率化を促す「インテリジェントセンサー」としての位置づけが強まるだろう。

持続可能性の観点からは、半導体製造におけるガス使用量の最適化に貢献することで、環境負荷の低減に役立つ。今後は、半導体産業の成長と共に需要が安定的に増加するとともに、その技術が他の高精度製造分野(例えば医薬品の微細合成プロセス)にも応用されることで、産業全体における基盤的な役割を強化するだろう。

【 半導体用流量計 報告書の章の要約:全14章】
第1章では、半導体用流量計レポートの範囲を紹介するために、製品の定義、統計年、調査目的と方法、調査プロセスとデータソース、経済指標、政策要因の影響を含まれています
第2章では、半導体用流量計の世界市場規模を詳細に調査し、製品の分類と用途の規模、販売量、収益、価格、市場シェア、その他の主要指標を含まれています
第3章では、半導体用流量計の世界市場における主要な競争動向に焦点を当て、主要企業の売上高、収益、市場シェア、価格戦略、製品タイプと地域分布、産業の集中度、新規参入、M&A、生産能力拡大などを紹介します
第4章では、半導体用流量計の世界市場規模を、主要地域における数量、収益、成長率の観点から分析します
第5章では、アメリカ地域における半導体用流量計業界規模と各用途分野について、販売量と収益に関する詳細情報を探します
第6章では、アジア太平洋地域における半導体用流量計市場規模と各種用途を、販売量と収益を中心に分析します
第7章では、ヨーロッパ地域における半導体用流量計の産業規模と特定の用途について、販売量と収益について詳しく分析します
第8章では、中東・アフリカ地域における半導体用流量計産業の規模と様々な用途、販売量と収益について詳しく考察します
第9章では、半導体用流量計の業界動向、ドライバー、課題、リスクを分析します
第10章では、半導体用流量計に使用される原材料、サプライヤー、生産コスト、製造プロセス、関連サプライチェーンを調査します
第11章では、半導体用流量計産業の販売チャネル、流通業者、川下顧客を研究します
第12章では、半導体用流量計の世界市場規模を地域と製品タイプ別の売上高、収益、その他の関連指標で予測します
第13章では、半導体用流量計市場の主要メーカーについて、基本情報、製品仕様と用途、販売量、収益、価格設定、粗利益率、主力事業、最近の動向などの詳細情報を紹介します
第14章では、調査結果と結論

会社概要
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