2011年版 パワー半導体&SiC・GaN単結晶市場の現状と展望ダイジェスト版

本調査レポートは、機器の省エネ化を図る上で注目されているパワー半導体とその次世代材料としても注目されているSiC・GaN単結晶についてそれぞれの市場規模や需要分野別構成比、参入企業のシェア等を調査・分析したレポートをひとつにまとめました。密接な関係にある両分野を横断的に捉えるには最適のレポートとして企画いたしました。

発刊日: 2011/03/28 体裁: A4 / 83頁
資料コード: C53103400 PDFサイズ: 2.4MB
カテゴリ: 環境・エネルギー、自動車、機械、エレクトロニクス

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調査資料詳細データ

リサーチ内容

■本資料のポイント

  • 「進展するパワー半導体の最新動向と将来展望2010-2011」(2010年6月末発刊)、「SiC・GaN単結晶市場の現状と将来展望 2009年版」(2009年9月末発刊)から主要部分を抜粋編集し、密接な関係にある両分野を横断的に把握できるようにいたしました。
  • パワー半導体の市場規模推移、将来予測(2010~2015年)を掲載。
  • パワー半導体のデバイス別市場分析を掲載。(市場動向、需要分野別構成比、メーカーシェア)
  • SiC/GaN単結晶市場分析を掲載。

■本資料の概要

第1章 パワー半導体市場
第2章 SiC・GaN単結晶市場

■掲載内容

第1章 パワー半導体市場

1.パワー半導体市場概況
  (1)パワー半導体の市場動向と推移
    【表.パワー半導体の市場規模推移(2003~2010見込み WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体の市場規模推移(2003~2010見込み WW 金額ベース)】
    【表.半導体市場とパワー半導体市場の成長率比較】
    【図.半導体市場とパワー半導体市場の成長率比較】
  (2)パワー半導体のデバイス別構成比
    【表.パワー半導体のデバイス別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体のデバイス別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
  (3)パワー半導体の需要分野別構成比
    【表.パワー半導体の需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体の需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
  (4)パワー半導体のメーカシェア
    【表.パワー半導体のメーカシェア(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体のメーカシェア(2009CY WW 金額ベース)】
  (5)メーカ別・需要分野構成比
    【図.主要メーカ別・需要分野構成比】
  (6)パワー半導体メーカの製造拠点一覧
2.パワー半導体のデバイス別市場分析
  (1)ダイオード
  a.市場動向
    【図.SiCダイオードの製品投入状況】
  b.需要分野別構成比
    【表.ダイオードの需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.ダイオードの需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
  (2)パワーMOSFET/IPD
  a.市場動向
  b.需要分野別構成比
    【表.パワーMOSFET/IPDの需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.パワーMOSFET/IPDの需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
  c.メーカシェア
    【表.パワーMOSFET/IPDのメーカシェア(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.パワーMOSFET/IPDのメーカシェア(2009CY WW 金額ベース)】
  (3)IGBT/IGBTモジュール/IPM
  a.市場動向
  b.需要分野別構成比
    【表.IGBT/IGBTモジュール/IPMの需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.IGBT/IGBTモジュール/IPMの需要分野別構成比(2009CY WW 金額ベース)】
  c.メーカシェア
    【表.IGBT/IGBTモジュール/IPMのメーカシェア(2009CY WW 金額ベース)】
    【図.IGBT/IGBTモジュール/IPMのメーカシェア(2009CY WW 金額ベース)】
3.パワー半導体の市場展望
  (1)パワー半導体の市場規模予測
  a.需要分野別市場規模予測
    【表.需要分野別・市場規模分析(CAGR、2015年構成比、市場倍率)】
    【表.パワー半導体の需要分野別市場規模予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体の需要分野別市場規模予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
    【表.パワー半導体の需要分野別構成比予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体の需要分野別構成比予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
  b.デバイス別市場規模予測
    【表.デバイス別・市場規模分析(CAGR、2015年構成比、市場倍率)
    【表.パワー半導体のデバイス別市場規模予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体のデバイス別市場規模予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
    【表.パワー半導体のデバイス別構成比予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】
    【図.パワー半導体のデバイス別構成比予測(2009~2015CY WW 金額ベース)】

第2章 SiC・GaN単結晶市場

1.総論
  ポストSiレースの1stステージはSiCに、しかしGaNのポテンシャルは脅威
    【表.各種半導体材料の物性値比較】
    【図.パワーデバイス材料の性能比較】
  セカンドポジション確保には何より実績が求められるSiCフィールド
  GaNはLEDグレードにフォーカス、ブレークスルー技術や新規製法が突破口
  ウエハ、デバイス、システムの“チームワイドバンドギャップ”で環境革命を
2.SiC単結晶市場
  (1)市場動向
  耐電圧、低オン抵抗(低損失)、高温動作などの物性的特長への期待は強い
  概要
  材料特性と結晶構造
  ・バルク結晶育成技術
    【表.SiCバルク結晶育成技術概要と特徴】
  ・昇華法
  品質改善はMPDからその他転位欠陥へ、規格化は重要課題
    【表.SiC単結晶の品質動向】
  マイクロパイプ欠陥は新興中国メーカーも含め解決方向へ
  その他転位欠陥は中級品103~104/cm2、高級品102/cm2レベルも課題多し
  改良Lely法以外の製法でも高品質化は進む
  高品質化へのスペシャルスパイス→MSE法ベースのバッファ膜形成
  ウエハ規格化でウエハ状態に合わせたデバイス化へ
  既に面積単価は20円/mm2を切りデバイス化加速が目前に
    【表.SiC単結晶ウエハ価格動向】
    【表.SiC単結晶ウエハの面積単価動向】
  クリー価格がベースであるが、“市場一般価格”には大きな差
  当面は4インチ8万円が目標か、量産実績の有無もポイントに
  「市場価格の40%引き」や「一桁安価」等ニューカマーや別製法が突破口か
  合い言葉は「1インチ1万円」、しかし、面積単価19.75円/mm2でデバイス化も
  6インチの複数社市販は2012年頃、4インチは~2010年に
  これからは品質レベルを伴う形で4インチ化へ
  6インチ化もクリーが先頭、ただ、他社キャッチアップも短期間
  今後のニューカマーは一気に6インチ、8インチも
  4インチでのMOSFET製品化、6インチ移行は複数メーカー登場後か
    【表.SiC単結晶主要メーカーのウエハ口径動向(~2011年、ロードマップ含む)】
  6インチ化の進展と共に市場は成長ステージに
    【表.SiC単結晶市場規模推移と予測(2006~2010年、2015年/金額、数量)】
    【図.SiC単結晶市場規模推移と予測(2006~2010年、2015年/金額)】
  現状用途分野はパワーデバイスだけでなくLEDも一定割合あり
    【図.SiC単結晶市場の用途分野構成比(2010年金額ベース)】
  電子デバイス向け市場は高成長時代の幕開け
    【表.SiC単結晶電子デバイス向け市場規模推移(2006~2010年/金額、数量)】
  SiC単結晶ポテンシャル市場は取引市場の約5倍へ
  SiC単結晶の材料としてのポテンシャルはこれまでみてきた市場内で単結晶ウエハ
    【表.SiC単結晶ポテンシャル市場規模推移(2006~2010年/金額、数量)】
    【図.2008年SiCポテンシャル市場の用途分野構成比率(金額ベース)】
    【図.SiC単結晶ポテンシャル市場規模推移(2006~2010年/金額、数量)】
    【図.SiC単結晶ポテンシャル市場における「取引市場」構成比推移(数量ベース)】
  ポテンシャル市場でのクリーの強さは圧倒的=シェア92%、今後は2位の座が焦点
    【図.SiC単結晶市場メーカーシェア(2008年金額ベース)】
    【図.SiCポテンシャル市場メーカーシェア(2008年金額ベース)】
  複数メーカーの6インチが出揃う2012年~2013年がデバイス導入の本格期
    【表.2015年デバイス別SiC基板枚数予測】
  今後のデバイス化はウエハ~システム、一体で進む
  SiC製SBD市場化実現手法とSiC製トランジスタのそれは同様に
  各種国プロは引き続き活発、しかし、実際の市場化促進は別アプローチも必要
  4インチでトランジスタデビューの期待が高まるも、6インチ化まで静観の動きも
  デバイス化に向けた議論の中心はエピだけでなく実装面にもシフト
  (2)プレーヤー動向
  a.エア・ウォーター株式会社
  VCE装置を活かし、8インチSiC単結晶基板を開発
    【図.VCE装置の構造】
  b.Cree
  6インチは2010年にプロトタイプリリース、同時に市販化スタンバイ状態
  c.新日鉄マテリアルズ
  市場ニーズに応える形で本格的なSiCウエハ事業化へスタート
    【表.新日鉄マテリアルズのSiC事業経緯とデバイスメーカー状況】
  MPDは1個/cm2以下、平坦性も含めて高品質ウエハで6インチへ向かう
  d.住友金属工業株式会社
  自社特色を活かす形で溶液成長法によるSiC単結晶育成技術を開発
    【表.住友金属工業のSiC単結晶技術開発への経緯】
  溶媒にTiを選抜、TSSG法で結晶育成、ACRTによりスピードアップを図る
    【図.Top Seeded Solution Growth法(TSSG法)構造模式図】
    【図.ACRT(加速坩堝回転法)の効果/成長界面での溶質C濃度の経時変化】
  e.SiCrystal
  6H品は豊富な実績、4H品は品質改善が急速に進むと同時に売上も増える
    【表.種別動向とウエハ大口径化動向】
  f.Dow Corning
  Sterling社の買収で本格的な事業化へ
  2009年5月に品質面で先行メーカーをキャッチアップ
    【表.Dow CorningのSiC単結晶基板事業取り組み経緯】
  g.Tanke Blue Semiconductor
  中国の先端技術力と資金力がベースの中国発SiC単結晶メーカー
    【表.Tanke Blue Semiconductor企業概要】
  高品質化と大口径化、すぐに市場先頭をキャッチアップ
  【表.ウエハ品質ロードマップ】
  h.Ⅱ-Ⅵ
  ノースロップ・グラマン社からの事業買収でSiCへ向かう
  近年の品質は急速改善、事業面では6Hが先行
  i.HOYA
  自社単結晶ウエハを用いたMOSFET開発を外部委託で進める
3.GaN単結晶市場
  (1)市場動向
  足元の青紫色レーザ用途からLED、電子デバイスを狙う
  ・概要
  ・バルク単結晶育成技術
    【表.GaNバルク単結晶育成技術の概要と特徴】
  ・HVPE法
  ・溶液成長法
  市場品の品質向上による歩留まり改善で、市場成長スピードは鈍化
  青紫色レーザ用途以外は大口径化や低価格化ニーズが優先
  青紫色レーザ向け価格は高値安定、しかしLED向けは立ち上がり前から破格値必至
  青紫色レーザ向けは「2インチで十分」との見方、しかし口径拡大は別目的で進行中
  2008年のGaN単結晶市場縮小は歩留まり改善による、今後も微増の厳しい見込み
    【表.GaN単結晶市場規模推移と予測(2006~2010年、2015年/金額、数量)】
    【図.GaN単結晶市場規模推移と予測(2006~2010年、2015年/金額)】
  ついに“ホモGaN”LEDが市場デビュー、GaN単結晶市場の拡大エンジンに
  2015年ではLED用途向けが43%、複数メーカー参入時代に
    【表.2015年GaN単結晶ウエハの用途別枚数予測】
    【図.GaN単結晶市場の用途分野構成比(2008年金額ベース)】
    【図.GaN単結晶市場の用途分野構成比(2015年予測金額ベース)】
  気相法の限界を液相法が超えるのか、それとも気相法のブレークスルーか
  各プレーヤーはLEDグレードにフォーカス、「巨大市場の数%奪取」がスローガン
  LED用GaN単結晶基板の市場化はGaN系LED市場戦線に変化をもたらす
  電子デバイスのホモGaN化は理想、しかし、現状あまり目は向けられていない
  (2)プレーヤー動向
  a.日立電線株式会社
  化合物半導体材料のメジャーメーカーとしてGaN系化合物半導体材料へ
  VAS法とナノネットによる作製技術の確立→面内均一の低転位密度を実現
    【表.VAS法とナノネットの概要と効果、転位密度状況】
  b.三菱化学株式会社
  1971年販売開始のGaAsウエハ技術をベースにGaN用に最適化
  非極性/半極性基板も市場に先行して販売開始、2インチ化も実現
  クリー社よりGaN基板製法や製品に関する特許独占実施権を獲得
  c.Lumilog
  フランス国立研究所発のベンチャー企業
  ターゲットはGaN系LED、それに向けたプロセス改善を進める
    【表.Lumilog事業概要】
    【表.Lumilog GaN基板の現状技術レベルとターゲットへ向けた取り組み】

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