世界3D IC市場は、2024年から2033年までに171億3000万米ドルから733億米ドルに達すると予測されており、2025年から2033年の予測期間にかけて年平均成長率（CAGR）が 13.9％で成長すると見込まれています。

3D集積回路（3D IC）は、複数の集積回路（IC）を垂直に積層することで、性能向上、低消費電力化、接続性の強化を実現する先進的な半導体技術です。従来の平面ICとは異なり、3D ICはスルーシリコンビア（TSV）やその他の相互接続技術を活用し、各層間の通信速度を向上させ、信号遅延や電力漏れを最小限に抑えることができます。

市場を牽引する要因

業界の投資拡大と高性能コンピューティング需要の増加が市場成長を促進する

主要な半導体企業は、性能向上、小型化、エネルギー効率の強化を目的として3D IC技術に注力しています。これらの企業は、コンシューマーエレクトロニクス、データセンター、自動車、ヘルスケアなどの分野向けに革新的なソリューションを開発しており、将来の用途に向けた3D ICの信頼性とスケーラビリティの向上にも取り組んでいます。この技術の進展により、高性能かつ小型のデバイスへの需要が高まっており、さまざまな革新手法によってその需要が満たされています。

また、エレクトロニクス業界では、より高性能でコンパクトなデバイスの必要性が高まっており、これが3Dチップ積層技術の採用を促進しています。3Dチップ積層技術の進化により、複数のチップを垂直に積層することが可能となり、非常にコンパクトな形で統合できるようになりました。これにより、小型でありながら高性能な製品の市場投入が可能となり、コンシューマーのニーズに応えることができます。したがって、これらの要因が予測期間中の世界市場の成長を促進すると考えられます。

市場の制約

高い製造コストと熱管理の課題が市場成長を阻害する可能性がある

市場の成長を妨げるいくつかの制約が存在します。高い製造コストが主な課題となっており、複数の回路層を積層・統合する複雑なプロセスには、高度な技術と特殊な材料が必要とされます。そのため、従来の2D ICと比較して製造コストが高くなり、高級アプリケーションへの採用に限られる傾向があります。

また、熱管理の問題も大きな課題となっています。密集した回路は大量の熱を発生させるため、冷却ソリューションの設計が複雑化し、信頼性や性能に影響を及ぼす可能性があります。さらに、設計やテストの複雑さが開発に必要な時間とコストを増加させるため、特にコスト重視の市場や大量生産が求められる分野では、3D ICの迅速な普及が難しくなっています。これらの要因が、予測期間中の世界市場の成長を妨げると考えられます。

市場機会

通信技術の進展と5Gの導入が市場成長を促進する

5Gネットワークの急速な世界展開により、高速データ処理と強化された接続性を支える先進的な半導体コンポーネントへの需要が高まっています。3D IC技術は、複数の機能をコンパクトな形で統合し、遅延を低減し、電力効率を向上させることができるため、5Gアプリケーションに特に適しています。通信事業者がネットワークを拡大し、次世代インフラを導入する中で、3D ICの採用は、ネットワーク機器、スマートフォン、IoTデバイスにおいて超高速データ伝送、低消費電力、強化された処理能力を実現することにつながります。したがって、これらの要因が予測期間中の世界市場の成長を促進すると考えられます。

市場セグメンテーションの洞察

技術別

2024年、スルーシリコンビア（TSV）技術セグメントは、収益面で世界の3D IC市場を独占しました。このセグメントの成長は、積層された回路間での高速・高帯域幅の接続を可能にし、信号遅延を低減し、電力効率を向上させるという優れた性能に起因しています。さらに、TSVはICの小型化と信頼性を向上させるため、高性能コンピューティングやコンシューマーエレクトロニクスなどの先進的なアプリケーションに最適です。したがって、これらの要因がこのセグメントの市場成長を促進しました。

しかし、予測期間中はモノリシック3D ICセグメントが世界市場を独占すると予測されています。このセグメントの成長は、複数のトランジスタ層を単一のシリコンウェハ上に統合できる能力に起因しています。この技術は、性能、電力効率、集積度を大幅に向上させるとともに、製造プロセスを簡素化し、コストを削減できるため、高性能かつ省エネルギーなアプリケーションにとってますます魅力的な選択肢となっています。したがって、これらの要因が予測期間中のこのセグメントの市場成長を促進すると考えられます。

地域別分析

2024年、北米は世界の3D IC市場において収益面で最も優勢となりました。この成長は、AMD、Intel（インテル）、NVIDIAなどの主要なテクノロジー企業や半導体メーカーが集積し、先進的なIC技術の革新と普及を推進していることに起因しています。さらに、同地域には確立された3D IC産業が存在し、大規模な研究開発（R&D）投資が行われているほか、コンシューマーエレクトロニクス、データセンター、AIアプリケーションへの高い需要が市場の優位性を強化しています。また、強固なサプライチェーンと高度なハイテクエコシステムが、これらの技術の広範な導入と開発を支えています。したがって、これらの要因がこの地域における市場の成長を促進しました。

しかし、予測期間中はアジア太平洋地域が世界市場を独占すると予測されています。この成長は、急速に拡大するエレクトロニクス製造業と先進技術の採用拡大に起因しています。サムスン、TSMC、ソニーなどの主要な半導体メーカーが同地域に多額の投資を行い、技術革新と生産能力の向上を推進しています。さらに、韓国、中国、日本をはじめとする国々でのスマートフォンやIoTデバイスを含むコンシューマーエレクトロニクスの需要の高まりが、この地域における3D ICの市場成長を促進すると見込まれています。

主要企業のリスト：

• Samsung
• Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC)
• Advanced Micro Devices, Inc.
• Broadcom Inc.
• Micron Technology, Inc.
• NVIDIA Corporation
• Amkor Technology, Inc.
• ASE Technology Holding Co., Ltd.
• Toshiba Corporation
• Qualcomm Incorporated

セグメンテーションの概要

世界3D IC市場は、技術、コンポーネント、用途、エンドユーザー、地域に焦点を当てて分類されています。

技術別

• スルーシリコンビア（TSV）
• 3Dファンアウトパッケージング
• 3Dウェハスケールレベル・チップスケールパッケージング（WLCSP）
• モノリシック3D IC
• その他

コンポーネント別

• 3Dメモリ
• LED
• センサー
• プロセッサ
• その他

用途別

• ロジック・メモリ統合
• イメージング・オプトエレクトロニクス
• MEMS・センサー
• LEDパッケージング
• その他

エンドユーザー別

• コンシューマーエレクトロニクス
• IT・通信
• 自動車
• ヘルスケア
• 航空宇宙・防衛
• 産業用
• その他

地域別

北アメリカ

• アメリカ
• カナダ
• メキシコ

ヨーロッパ

• 西ヨーロッパ
• イギリス
• ドイツ
• フランス
• イタリア
• スペイン
• その地の西ヨーロッパ
• 東ヨーロッパ
• ポーランド
• ロシア
• その地の東ヨーロッパ

アジア太平洋

• 中国
• インド
• 日本
• オーストラリアおよびニュージーランド
• 韓国
• ASEAN
• その他のアジア太平洋

中東・アフリカ（MEA）

• サウジアラビア
• 南アフリカ
• UAE
• その他のMEA

南アメリカ

• アルゼンチン
• ブラジル
• その他の南アメリカ