SiC産業サイクルシフトにおける高温熱分野材料およびプロセス消耗品の技術アップグレードの方向性

1. 市場の変曲点：SiC業界は「生産能力拡大」から「構造分岐」へ”

炭化ケイ素 (SiC) 業界は、ビジネス サイクルの重要な転換点にあります。 2019 年から 2024 年にかけての大規模な設備投資拡大の波の後、上流の容量は大幅に供給過剰になりました。電気自動車による需要の伸びの鈍化と相まって、SiC サプライチェーンは現在、生産能力の消化サイクルを迎えています。2025 年の時点で、上流の製造プロセスの稼働率は約 50% に低下していますが、デバイスの生産ラインは約 70% の稼働率で稼働しています。

ただし、これは業界が冷え込んでいることを意味するものではありません。 SEMICON China 2026に先立った見通しの中で、Yole Groupは、2026年の全体的な見通しは、自動車需要の減速によって引き起こされた2024～2025年のプレッシャーのかかる環境よりも楽観的であると指摘し、産業およびエネルギー用途により、2026年にはSiC市場全体が46億ドルを超えると予想されている。中国国内の調査もこの見方を裏付けている：世界のSiC市場は2025年に約46億ドルと評価される（パワーデバイスを含む）約29億ドル）、2026年には52億ドルに成長すると予測されています。

このサイクルの注目すべき特徴は、バリュー チェーン全体にわたる構造の相違です。世界的に見て、SiC 業界は「二重軌道」の競争パターンを示しており、中国企業が上流での地位を獲得する一方、海外のリーダーが依然として下流のデバイスを支配しています。現在、中国のサプライヤーは世界の導電性SiC基板市場の40％近くを占めており、TianYue AdvancedはWolfspeedを追い抜き、2025年には27.6％で世界市場シェアのリーダーとなる。 2025年は、中国のSiC産業が「技術の検証」から「大規模な商業化」に移行した分岐点の年と広く考えられており、自動車メーカーが採用する国内車載グレードのデバイスのシェアが顕著に上昇している。同時に、本格的な価格競争が勃発し、8 インチの歩留まりの向上は期待を下回り、従来のパッケージングプロセスがデバイスの性能を制限するボトルネックになりました。 2026 年に入ると、基板価格が底を打ち、6 インチ基板の価格が回復し、8 インチの価格が安定するなど、業界は回復の兆しを見せています。

ここでの技術的なシグナルは明らかです。業界の競争の焦点は、「誰が最も早く容量を拡張できるか」から「誰が収量、純度、および大規模規模化で最初に突破できるか」に移りつつあります。この変化は現在、サプライチェーンの上流に沿って、高温熱分野の材料やプロセス消耗品にまで伝播しています。

2. 伝達効果：純度要件が全体的に高まるにつれて、熱フィールド材料市場も拡大

SiC単結晶成長炉は、物理的蒸気輸送（PVT）法を使用して、2000℃以上の密閉された高温チャンバー内の黒鉛るつぼ内の高純度SiC粉末を昇華および再結晶させます。熱場の設計と結晶成長制御パラメータは、結晶の品質、サイズ、収量を決定する中心的な変数であり、業界にとって長年の技術的課題のままです。これにより、グラファイト ホットゾーン コンポーネント、グラファイト フェルト、SiC るつぼなどのサポート材料の需要も同時に増加しました。

業界データによると、世界のグラファイトホットゾーン市場は2026年に120億人民元を超えると予想されており、中国が全体の45％以上を占める。 SiCデバイスの普及が加速するにつれ、超高純度グラファイト(純度99.999%以上)やカーボン/カーボン複合材料の需要が爆発的に伸びています。中国炭素産業協会の白書によると、世界の特殊黒鉛市場は2025年に約180億人民元と評価され、年間成長率は約12％で安定している。グラファイトホットゾーンコンポーネントと関連製品は現在、SiC結晶成長などの中核プロセスの総コストの20～30％を占めています。

この成長の波には、技術的な限界値の体系的な上昇が伴いました。半導体グレードのグラファイト製品は現在、灰分を 5ppm 未満に制御し、熱場均一性のばらつきを 3% 以内に制御することが求められています。単結晶炉の熱場コンポーネントが 2 メートルを超えてスケ​​ールアップするにつれて、加工公差の要件は ±5 ミクロン レベルまで厳しくなっています。一部の大手メーカーはすでに純度 99.999% 以上の SiC 結晶成長黒鉛るつぼを供給することができ、「硬質黒鉛断熱フェルトの技術仕様」などの業界標準の草案に参加しています。これは、材料の純度、バッチの一貫性、および技術的対応性に対する下流の顧客の要件が、きめ細かく洗練された競争の段階に入っていることを反映しています。

3. 技術アップグレードの 3 つのコアライン

現在の市場動向を考慮すると、高温熱フィールド材料と半導体プロセス消耗品の技術進化は主に 3 つの方向に沿って展開されています。:

1. 純粋さと清潔さが分水嶺の指標になっています。 SiC 結晶の成長は不純物の影響を非常に受けやすく、微量の金属イオンや微粒子汚染でもマイクロパイプの欠陥や転位密度の増加を引き起こす可能性があります。サプライヤーは、灰分、熱伝導率、熱重量損失データを検証する第三者の試験レポートを提供することが求められます。半導体結晶成長炉で使用されるグラファイトフェルトは、不純物に起因する結晶欠陥によって引き起こされるはるかに大きな損失を回避するために、精製認定を受けた灰分含有量が 50ppm 以下であることが好ましい。同じ傾向が、エッチング リングやウェーハ キャリアなど、ウェーハに直接接触する SiC プロセス コンポーネントにも当てはまります。CVD SiC コーティングは、基板表面に緻密で高純度の層を形成し、パーティクルの放出や汚染のリスクをさらに低減するもので、半導体グレードのコンポーネントの主流の技術的手段になりつつあります。

2. 大型化と精密加工能力により、新たな参入障壁が構築されています。 SiC 基板が 6 インチから 8 インチにアップグレードされると、非常に高い寸法精度と熱場の均一性を維持しながら、サポートする熱場コンポーネント (るつぼ、断熱フェルト、炉管) のサイズもそれに応じてスケールアップする必要があります。このため、メーカーの成形、機械加工、および一貫性制御の能力に対する要求がはるかに高くなります。生産能力の拡大だけではもはや競争力を生み出すことはできません。大型のカスタム加工と迅速な対応能力を備えたメーカーは、有利な立場に立つことになります。

3. 国内代替は「材料の入手可能性」から「性能の同等性」に移行しつつある。 SiC サプライ チェーン全体で、基板メーカー、エピタキシー ハウス、デバイス/モジュール メーカーは、高純度炭素源、特殊黒鉛るつぼ、ダイヤモンド ワイヤ、その他のサポート材料の上流サプライヤーとカスタム ソリューションを共同開発するケースが増えています。このフルチェーンのコラボレーションにより、新製品の検証サイクルが短縮され、チェーン内の単一のリンクが海外のサプライヤーによって制約されることが回避されます。これは実際には、国内材料メーカーの役割が単なる「輸入代替」から、結晶成長装置やエッチング装置メーカーと深く統合された技術パートナーへと進化していることを意味している。

4. 結論

SiC 業界は現在、「全体的な回復と構造的分岐」の二重サイクルの中にあります。つまり、短期的な容量消化の圧力は続いていますが、電気自動車、太陽光発電ストレージ、データセンター用の高圧電源によって引き起こされる長期的な構造的需要は基本的に損なわれていません。高温熱分野材料および半導体プロセス消耗品のメーカーにとって、真の市場機会はもはや単に下流の生産能力拡大のペースに従うことではなく、純度、大規模な精密機械加工、国内代替品に関する緊密な協力という3つの収束する技術アップグレード要件を最初に満たすことができるかどうかにあります。これは、今後 1 ～ 2 年の業界再編の際にサプライヤーがどのように再ランキングされるかを決定する重要な変数となるでしょう。