単結晶シリコン炉市場

市場概要

世界の単結晶シリコン炉市場規模は、予測期間中に約 12.6% の CAGRで大幅に成長すると予想されています。

単結晶シリコン炉は、半導体や太陽電池用途の単結晶シリコンブールを生産する結晶成長炉です。この炉は、チョクラルスキー (CZ) 法を使用して、溶融シリコンから巨大な単結晶を生成します。手順は、小さな種結晶を溶融シリコンのるつぼに浸すことから始まります。次に、るつぼを徐々に引き上げながら、種結晶を回転させます。引き上げられるにつれて、種結晶はどんどん大きくなり、適切なサイズに達します。

単結晶シリコン炉は、モノリシック集積回路とマイクロチップを製造しており、これらは通信、コンピュータ、家電などの業界で高く評価されています。予測期間中、さまざまなアプリケーションからのチップの需要の増加により、製品の需要が増加する可能性があります。

太陽電池応用分野は、中国、インド、ドイツなど、太陽光発電活動に携わる世界中の多くの国々で再生可能エネルギー発電源の促進に対する政府支援が強化されたことにより、予測期間中に大幅に成長すると予想されます。また、温室効果ガス排出に対する懸念が高まり、再生可能エネルギー発電源を促進するための世界中のさまざまな政府の取り組みも相まって、太陽電池応用分野は予測期間中に大幅に成長すると予想されます。

市場の動向

市場の推進要因

• 半導体需要の増加

半導体は、パソコン、スマートフォン、太陽電池など、さまざまな電気製品に利用されています。これらのデバイスの需要の高まりにより、単結晶シリコン炉の需要が高まっています。太陽エネルギー市場は拡大しています。太陽電池は単結晶シリコンで構成されており、太陽エネルギー市場の拡大により、単結晶シリコン炉の需要が高まり、新しい技術が進歩しています。フローティングゾーン法などの新しい技術により、より効率的かつ低コストで単結晶シリコンを製造できるようになりました。これにより、単結晶シリコン炉の需要が高まっています。

• エネルギー効率と再生可能エネルギー源への注目の高まり

単結晶シリコンは、再生可能エネルギー源である太陽電池の製造に不可欠な要素です。世界中の政府や人々が気候変動と温室効果ガス排出削減の必要性についてますます懸念するにつれて、太陽光発電の需要は今後数年間で急増するでしょう。太陽電池製造において最も効率的なシリコンであるため、単結晶シリコンの需要が高まります。単結晶シリコンは、半導体、集積回路、太陽電池など、さまざまな電子デバイスの製造に使用されています。これらのデバイスの需要が高まるにつれて、単結晶シリコンの必要性も高まると予想されます。

市場の制約

• 単結晶シリコン製造の環境への影響

単結晶シリコン製造の環境への影響は、市場の発展に対する重要な障壁です。単結晶シリコンの製造には相当のエネルギーが必要で、温室効果ガスの排出につながる可能性があります。また、この技術では、有害な化学物質である四塩化ケイ素 (SiCl4) などの大量の廃棄物も発生します。世界中の政府や人々が気候変動や汚染について懸念を強めるにつれ、単結晶シリコン製造の環境への影響はますます重要になっています。その結果、単結晶シリコン炉市場は、より環境に優しい製造方法の開発を求める圧力にさらされています。

市場範囲

セグメント分析

タイプ別セグメント

• チョクラルスキー（Cz）法炉

チョクラルスキー (Cz) 法炉は、単結晶シリコンを成長させるために使用される炉の一種です。炉内では、石英などの耐熱性物質で作られた円筒形のるつぼの周囲にヒーターが取り付けられています。るつぼに溶融シリコンを入れ、シリコン種結晶を溶融物の中に降ろします。溶融物が一定の温度に保たれている間に、種結晶を徐々に回転させて引き上げます。種結晶が引き上げられると、その場所に新しいシリコン結晶が成長します。Cz 法は単純ですが、種結晶の温度と回転速度を慎重に管理する必要があります。結晶が均一に成長することを保証するには、温度を一定に保つ必要があります。結晶に欠陥が生じないようにするには、回転速度も一定に保つ必要があります。Cz 法では、半導体、太陽電池、電子機器用の単結晶シリコンが作られます。Cz 法では、純度と品質に優れた結晶が作られるため、これらの用途に最適です。

• フローティングゾーン（Fz）方式炉

フローティングゾーン (FZ) 法による結晶形成は、単結晶シリコンインゴットの製造に使用される、るつぼを使用しない結晶成長プロセスです。FZ 法では、多結晶シリコン棒の一端を加熱して溶融ゾーンを生成します。種結晶は、溶融ゾーンに触れるとゆっくりと引き上げられます。引き上げられるにつれて、液体シリコンが種結晶上で固化し、単結晶シリコンインゴットになります。FZ 法は、さまざまな点で、チョクラルスキー法などの他の結晶成長プロセスよりも優れています。FZ プロセスでは、酸素や炭素などの不純物レベルが最小限に抑えられた高純度のシリコンインゴットが生成されます。また、FZ プロセスでは、太陽電池や半導体デバイスにとって重要な均質な結晶構造のインゴットも生成されます。

アプリケーション別セグメント

• 半導体

単結晶シリコン炉は単結晶シリコンインゴットを生産します。このインゴットは、トランジスタ、ダイオード、集積回路などのさまざまな半導体デバイスの製造に使用されます。チョクラルスキー (CZ) 結晶成長は、単結晶シリコンインゴットを製造するプロセスです。CZ プロセスでは、単結晶シリコンの種結晶を溶融シリコンのプールに浸します。種結晶はプールから徐々に抽出され、その過程で単一のシリコン結晶が成長します。溶融シリコンの温度と種結晶の抽出速度が成長プロセスを左右します。単結晶シリコン炉は巨大な円筒形の容器で、温度は 1,400 度に達することもあります。炉は石英やグラファイトなどの耐熱性材料で作られています。さらに、炉にはさまざまなセンサーとコントローラーが装備されており、成長プロセスを監視し、必要な仕様に従って結晶が生成されるようにしています。

• 太陽電池

単結晶シリコン炉は単結晶シリコンインゴットを生産し、その後、太陽電池の製造に使用されます。チョクラルスキー法 (CZ) は、単結晶シリコンインゴットの生産に最も広く使用されている方法です。種結晶をシリコン溶融物に浸し、CZ プロセスでゆっくりと抽出します。抽出されるにつれて結晶が固化し、円筒形のインゴットに成長します。単結晶シリコンインゴットの純度は、そこから構築される太陽電池の効率に不可欠です。インゴットは欠陥や不純物がなく、結晶構造が均質でなければなりません。単結晶シリコン炉は、優れた均質性を備えた高品質のインゴットを生成することを目的としています。

地域分析

北米

北米では、半導体部門が単結晶シリコンの主な消費者です。単結晶シリコンは、トランジスタ、ダイオード、集積回路などの半導体デバイスを製造します。スマートフォン、ラップトップ、自動車など、さまざまなアプリケーションでの電子機器の使用の増加により、半導体デバイスの需要が高まっています。太陽電池も単結晶シリコンを使用して作られています。太陽光は太陽電池によって電力に変換されます。再生可能エネルギー源に対する認識の高まりと、太陽エネルギーの使用を促進する政府の取り組みにより、太陽電池の需要が高まっています。単結晶シリコンの他の用途には、発光ダイオード (LED)、光ファイバー通信システム、電子ディスプレイなどがあります。これらのアプリケーションの需要も増加しており、北米の単結晶シリコン炉市場の拡大を促進すると予測されています。

ヨーロッパ

単結晶シリコン炉セクターにとって、ヨーロッパはドイツ、イギリス、フランス、イタリア、ロシア、スペインなどの国にとって重要な市場です。単結晶シリコン炉は高品質の単結晶シリコンインゴットを製造し、その後、太陽電池、半導体、その他の電子部品の製造に使用されます。ドイツは長い間、ヨーロッパの太陽エネルギー生産と関連技術のリーダーの1つでした。長年にわたり、ドイツ市場では太陽光発電システムが大幅に拡大し、単結晶シリコン炉の需要を促進してきました。政府は再生可能エネルギーを高く評価しており、世界の太陽光発電産業の主要プレーヤーです。英国も再生可能エネルギー、特に太陽光発電の容量を強化するために取り組んでいます。ただし、ドイツや中国などの国と比較すると、単結晶シリコン炉市場ではそれほど支配的ではない可能性があります。

アジア太平洋

単結晶シリコン炉は、太陽電池や半導体の製造に不可欠な部品である単結晶シリコンウェーハを生産します。アジア太平洋地域での単結晶シリコン炉の需要は、再生可能エネルギー源の需要の高まりとエレクトロニクス産業の急成長によって推進されてきました。中国は、アジア太平洋地域で最大の単結晶シリコン炉市場です。政府は太陽エネルギー生成に多額の投資を行っており、世界最大のソーラーパネル生産国となっています。その結果、太陽電池の製造を可能にする単結晶シリコン炉に対する需要がかなりあります。日本や韓国など、この地域の他の国々も単結晶シリコン炉市場で活発に活動しています。これらの国々は、革新的なエレクトロニクス産業と、再生可能エネルギー源の開発への投資でよく知られています。太陽電池と半導体デバイス用の高品質シリコンウェーハの必要性が、これらの国々での単結晶シリコン炉の需要を促進しています。

南アメリカ

単結晶シリコン炉は単結晶シリコンインゴットを作成するために使用され、その後半導体および太陽光発電部門で使用するためにウェハーに加工されます。南米では再生可能エネルギー、特に太陽光発電への取り組みが増加しており、この地域での単結晶シリコン炉の需要が高まっています。

ブラジル、アルゼンチン、チリ、コロンビアは、太陽エネルギー産業の潜在力を持つ南米諸国の一部です。特にブラジルでは、太陽エネルギー部門が大幅に拡大しており、現在、多数の大規模太陽光発電プロジェクトが建設中です。これらのプロジェクトでは、高品質の太陽エネルギー ウェーハを製造するために単結晶シリコン炉が必要です。

中東およびアフリカ

サウジアラビア、アラブ首長国連邦、モロッコを含む中東および北アフリカ (MENA) 地域の国々は、近年、太陽光発電プロジェクトに多額の投資を行っています。これらの国々は太陽光発電に最適な気候条件を備えており、エネルギーミックスを多様化し、化石燃料への依存を減らすために大規模な太陽光発電プログラムを開始しています。その結果、この地域の太陽光パネル生産量の増加を支えるために、単結晶シリコン炉の需要が増加しています。

主要人物

1. ケイエックス-リントンクリスタル
2. PVAテプラAg
3. フェロテック
4. サイバースター
5. ギガマット
6. 三菱
7. エムティ
8. セブンスター
9. 金雲通
10. 万泉静怡
11. タンロン
12. Qike マシン
13. 華英
14. ジンロンサン機器
15. NTCソーラー
16. チェンフア
17. ハンホン

最近の動向

2021 年 7 月 16 日 -オールダムに拠点を置く Ultimate Products 社は、英国最古かつ定評のある秤メーカー Salter 社を買収するという重要な買収を行いました。Ultimate Products 社はこの買収に 3,200 万ポンドを投資しました。