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日本の半導体用プロセスガス精製市場を動かしているのは何でしょうか。本記事では、国内需要を押し上げている要因と、市場を構成する製品タイプ・用途を整理します。
需要を押し上げている要因
日本国内で半導体製造向けプロセスガス精製の需要が急拡大している背景には、先端ロジックや3D NANDフラッシュメモリ、パワー半導体といった高集積・高機能デバイスの歩留まり向上への熾烈な競争があります。特に露光工程やエッチング、成膜工程で使用される高純度ガスに含まれるナノレベルの不純物が回路の微細化に伴い致命傷となるため、従来のガスメーカー供給品質では足りず、ユーザーであるデバイスメーカー自身が工場内で最終精製を行うオンサイト型の高精度精製装置の導入が加速しています。加えて、温室効果ガス削減を求める規制圧力や、高コストなフッ素系ガスの回収・再利用ニーズが、精製装置にモニタリング機能や排出ガス処理機能を一体化する技術シフトを促進しています。さらに、EUVリソグラフィへの移行や縦型トランジスタ構造の採用により、ガス種の多様化と要求純度が桁違いに厳しくなり、精製フィルターや触媒材料の高度化が不可欠となり、従来の仕様策定基準そのものが抜本的に見直されつつあります。このように、技術進化と規制・コストの複合要因が日本独自の精製需要を強く牽引しています。
製品タイプ別の内訳
- 「POSガス精製器」
- 「バルクガス精製器」
タイプごとの特徴
半導体製造におけるプロセスガス精製は、プロセスの信頼性と歩留まりを維持するために不可欠であり、主に二つの方式が使われます。「ポイントオブユースガス精製器」は、ガスが製造装置に実際に供給される直前の非常に近い位置に設置され、配管やバルブから混入する微量な不純物を最終段階で除去する役割を担います。これにより、特に最先端の成膜工程やエッチング工程など、高純度が要求されるクリティカルな工程で、直接ウエハーに影響を与える不純物を確実に排除します。一方、「バルクガス精製器」は、工場へのガス供給源や建屋全体のガス供給システムの上流側に設置され、大流量のガスから水分や酸素、炭化水素などの主要な不純物を一括で除去します。これにより、工場全体に供給されるガスのベースとなる高純度を確保し、その下流に位置するポイントオブユース精製器の負荷を軽減する役割を担います。
用途別の内訳
- 「蒸着（MOCVD）
- PVD
- CVD
- エピタキシー
- ALD)」
- 「フォトリソグラフィー」
- 「エッチング（ウェットエッチング）」
- ドライエッチ）」
- 「ウエハースの成長」
- 「拡散と酸化過程」
- 「ストッカーの清掃とパージ」
- 「FOUPの洗浄とパージ」
市場に関わる主要企業
- "Entegris"
- "Pall Corporation"
- "Taiyo Nippon Sanso (Matheson)"
- "Applied Energy Systems"
- "Japan Pionics"
- "NuPure"
- "Dalian Huabang Chemical"
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