半導体ガス市場とは？2035年に236億ドルへ｜種類・用途・日本メーカーの強みを解説

スマートフォンやAIサーバーに使われる半導体チップは、「ガス」なしには1枚も作れません。シリコンウェハーの上に膜を作るのも、回路を削るのも、不純物を混ぜて電気的な性質を制御するのも、すべて気体の化学反応です。

その「半導体ガス」の世界市場が、2025年の116億米ドルから2035年には236億米ドルへ、約2倍に拡大するという調査が発表されました(レポートオーシャン、2026年8月8日)。本記事では、半導体ガスとは何か、なぜこれほど成長するのか、そしてどんな化学メーカーが活躍しているのかを、化学の視点からわかりやすく解説します。

半導体ガスとは？「バルクガス」と「特殊ガス」の2種類

半導体工場で使われるガスは、大きく2つに分類されます。

分類	代表的なガス	役割
バルクガス	窒素(N₂)、酸素(O₂)、アルゴン(Ar)、水素(H₂)、ヘリウム(He)	大量に使う汎用ガス。装置内の雰囲気維持、パージ(置換)、キャリアガスなど
特殊ガス(特殊材料ガス)	シラン(SiH₄)、アンモニア(NH₃)、三フッ化窒素(NF₃)、六フッ化タングステン(WF₆)、フルオロカーボン類(CF₄、C₄F₈など)	成膜・エッチング・ドーピングなど、化学反応そのものを担う

ポイントは、どちらも「ただのガス」ではなく超高純度品だということです。半導体の配線幅はナノメートルの世界なので、ガス中にわずかな水分や金属不純物が混ざるだけで不良品の原因になります。要求される純度は99.9999%(シックスナイン)以上、不純物をppb(10億分の1)〜ppt(1兆分の1)レベルまで管理する世界で、ここが化学メーカーの腕の見せどころです。

市場規模: 2035年に236億ドルへ、年率7.4%成長

調査会社レポートオーシャンが2026年8月に発表したレポートによると、世界の半導体ガス市場は次のように予測されています。

項目	内容
2025年の市場規模	116億米ドル(約1.8兆円)
2035年の予測	236億米ドル(約3.7兆円)
年平均成長率(CAGR)	7.4%(2026〜2035年)
地域別	アジア太平洋地域が最大シェア

アジア太平洋が市場を握っているのは、台湾(TSMC)・韓国(サムスン、SKハイニックス)・日本・中国に半導体工場が集中しているためです。ガスは性質上、長距離輸送や長期保管に向かないものが多く、工場の近くで作って供給する「地産地消」型のビジネスになりやすいのも特徴です。大手ガスメーカーが半導体工場の敷地内や隣接地にオンサイトプラントを建てるのはこのためです。

なぜ伸びる？4つの成長ドライバー

① 生成AI・HPCの半導体需要

生成AIの学習・推論にはGPUやHBM(広帯域メモリ)が大量に必要で、これらは最先端プロセスで製造されます。チップの生産量が増えれば、ガスの消費量はそのまま増えます。

② 微細化で「工程数」が増える

回路が微細になるほど、成膜→露光→エッチング→洗浄というサイクルの繰り返し回数が増え、最先端品では総工程数が1,000を超えます。1枚のウェハーが完成するまでに使うガスの種類と量は、微細化とともに増え続けているのです。

③ 3D化(積層)でエッチングガスの消費が急増

NAND型フラッシュメモリは記憶素子を縦に100層以上積み上げる3D構造が主流です。深い穴を垂直に掘るディープエッチングにはフルオロカーボン系ガスが大量に使われ、積層数が増えるほどガス消費も増えます。

④ 世界的な新工場建設ラッシュ

日本でもTSMC熊本工場(JASM)やラピダス(北海道千歳)など大型工場の建設が続いており、各国の半導体国産化政策が工場数そのものを増やしています。工場が1つ建てば、ガスの長期供給契約が丸ごと1件生まれます。

用途別に見る半導体ガスの化学

成膜(CVD・ALD): ガスの反応で膜を「育てる」

シラン(SiH₄)と亜酸化窒素やアンモニアを反応させてシリコン酸化膜・窒化膜を作る、六フッ化タングステン(WF₆)を還元してタングステン配線を作るなど、気相の化学反応で薄膜を堆積させます。原子1層ずつ積むALD(原子層堆積)の普及で、高純度な原料ガス・前駆体の需要が高まっています。

エッチング: フッ素と塩素の化学で削る

CF₄やC₄F₈などのフルオロカーボンをプラズマで分解し、生成したフッ素ラジカルでシリコン酸化膜を削ります。配線金属には塩素系ガス(Cl₂、BCl₃)が使われます。「どこを削り、どこを残すか」の選択性はガスの配合で決まるため、エッチングガスはまさに化学の製品です。

クリーニング: NF₃で装置を洗う

成膜装置の内壁に付いた不要な膜は、三フッ化窒素(NF₃)のプラズマで定期的に除去します。NF₃は半導体特殊ガスの中でも使用量が大きい品目ですが、強力な温室効果ガス(GWPはCO₂の1万倍超)でもあるため、除害装置の設置や代替ガスの研究が業界の課題になっています。

ドーピング: 半導体の性質を決める微量添加

フォスフィン(PH₃)やジボラン(B₂H₆)などでリンやホウ素をシリコンに添加し、n型・p型の電気特性を作り込みます。これらは毒性・自然発火性を持つ危険なガスでもあり、安全に精製・充填・供給する技術自体が参入障壁になっています。

主要プレイヤー: 世界のガス大手と日本の化学メーカー

レポートで挙げられている主要企業は、Air Liquide(仏)、Linde(独系)、Air Products(米)、Messer(独)、日本酸素ホールディングス(大陽日酸)、Honeywell(米)などです。バルクガスと供給インフラは、こうした産業ガスの世界大手が支配しています。

一方、特殊ガスの世界では日本の化学メーカーの存在感が際立ちます。高純度エッチングガスや成膜材料ではレゾナック(旧昭和電工)が世界的な供給者ですし、NF₃やWF₆では関東電化工業、特殊ガス全般でセントラル硝子など、「地味だが世界シェアの高い」日本企業がひしめく領域です。超高純度精製・分析・容器管理といった総合力が求められるため、一朝一夕には代替できないのが強みです。

半導体材料における日本企業の強さは、ガス以外でも共通しています。あわせて読むと業界の全体像がつかめます。

→ レゾナック(旧昭和電工)の会社分析
→ 信越化学工業の会社分析(シリコンウェハー世界大手)
→ 東京応化工業の会社分析(フォトレジスト世界シェア首位級)

市場のリスクと課題

• 希ガスの供給不安: エキシマレーザー露光に使うネオンは、2022年のウクライナ危機で供給が逼迫し価格が急騰した実績があります。ヘリウムも恒常的に需給がタイトで、リサイクル装置の導入が進んでいます。
• 環境規制: NF₃やフルオロカーボン類は温室効果が大きく、排ガス処理(除害)の徹底や低GWP代替ガスの開発が求められています。規制強化はコスト要因である一方、対応技術を持つメーカーには商機でもあります。
• 市況の波: 半導体はシリコンサイクルと呼ばれる好不況の波が大きい産業です。ガス需要も工場稼働率に連動するため、年率7.4%という予測はあくまで長期トレンドとして見るべきです。

よくある質問(FAQ)

Q. 半導体ガスはなぜそんなに高純度が必要なのですか？

A. 回路の幅が数ナノメートルしかないため、ガス中の微量な水分・酸素・金属が膜の欠陥や配線不良を直接引き起こすからです。純度99.9999%以上、不純物ppb〜pptレベルの管理が標準です。

Q. 半導体ガスで強い日本企業はどこですか？

A. 産業ガス大手では日本酸素ホールディングス(大陽日酸)、特殊ガスではレゾナック・関東電化工業・セントラル硝子などが代表例です。特に高純度の特殊ガスは日本勢の世界シェアが高い分野です。

Q. 化学系の就職・転職先として半導体ガス業界はどうですか？

A. 半導体工場の増設が続く限り需要が伸びる息の長い分野で、ガス精製・分析・品質保証・プラントエンジニアリングなど化学系の専門性を活かせる職種が多くあります。当サイトの転職カテゴリもあわせてご覧ください。

Q. 市場が2倍になる根拠は？

A. 生成AI・HPC向け半導体の増産、微細化による工程数(=ガス使用量)の増加、3D NANDの多層化、世界的な新工場建設が主因とされています(レポートオーシャン調べ)。

まとめ

• 半導体ガス市場は2025年の116億ドルから2035年に236億ドルへ(CAGR 7.4%)と予測されている
• ガスは「バルクガス」と「特殊ガス」に分かれ、成膜・エッチング・クリーニング・ドーピングという半導体製造の化学反応そのものを担う
• 成長ドライバーはAI/HPC・微細化による工程数増・3D化・新工場ラッシュ
• 世界の産業ガス大手に加え、特殊ガスでは日本の化学メーカーが高い世界シェアを持つ
• 希ガス供給・温室効果ガス規制・シリコンサイクルがリスク要因

出典: レポートオーシャン「半導体ガス市場の規模、2035年に236億米ドル到達へ」(@Press、2026年8月8日)。市場数値は同レポートの推計値です。