原子間力顕微鏡のグローバル市場規模は2025年に5億4,180万ドル、2030年までにCAGR 7.1％で拡大する見通し

2025年8月4日 marketing 原子間力顕微鏡

市場概要

原子間力顕微鏡の世界市場は、2025年の5億4,180万米ドルから2030年には7億6,220万米ドルまで、年平均成長率7.1％で成長すると予測されています。原子間力顕微鏡（AFM）市場の成長には、高速・高解像度のイメージング技術と多機能機能の統合が不可欠です。これらの強化により、ダイナミックなナノスケール現象のリアルタイムモニタリングが可能になり、AFMシステムの分析精度とスループットが大幅に向上します。さらに、力スペクトロスコピーの進歩により、分子間相互作用のより詳細で正確な特性評価が容易になりました。AFMと光学顕微鏡や電子顕微鏡などの補完的な技術との相乗的統合により、AFMの機能レパートリーと分析汎用性が拡大しています。

さらに、半導体計測におけるサブサーフェスイメージングや、細胞バイオメカニクスやナノ生物学研究におけるAFMの利用が急増しており、産業と学術の両分野で新たな商業的展望が生まれています。これらの進歩により、材料科学、電子工学、ライフサイエンスなど、急速に成長するさまざまな分野でAFMの応用範囲が広がっています。

原子間力顕微鏡（AFM）に人工知能（AI）を統合することで、ナノスケールのイメージングと分析の能力が再構築されます。従来、原子間力顕微鏡は原子や分子スケールの表面を特性評価するための強力なツールでしたが、スキャン速度の遅さ、ノイズ干渉、手動による画像解釈などの要因により、その可能性が制限されることが多くありました。AIは、自動化、リアルタイムの意思決定、インテリジェントなデータ解釈をワークフローに導入することで、これらの制限を克服します。画像の鮮明度の向上から、自律的なスキャン戦略や予測的材料分析の実現まで、AIは研究の生産性を加速し、ナノテクノロジー、材料科学、生物学、半導体研究にわたるAFMアプリケーションの範囲とアクセシビリティを拡大しています。

推進要因：ナノテクノロジー研究への投資の増加
ナノテクノロジー研究への投資の増加は、原子間力顕微鏡市場の重要な促進要因であり続けています。最近の官民双方からの資金提供の増加は、ナノスケールの特性評価が可能な高精度ツールへの需要を強めています。AFM技術は、研究者が原子・分子レベルの構造を可視化、操作、解析できるようにする上で重要な役割を果たしています。これらの能力は、先端材料、ナノエレクトロニクス、薬物送達システム、バイオセンサーの開発において特に重要です。北米、ヨーロッパ、アジアなどの地域における現在の研究イニシアチブは、ナノスケールのイノベーションを優先しており、ナノテクノロジー研究インフラや最先端のAFMシステムを備えた研究所の拡大に繋がっています。さらに、大手業界各社は、AIベースの分析、高速スキャン、統合マルチモーダルイメージングなど、最先端のナノ科学プロジェクトの進化するニーズに合わせて、機能性を強化したAFMを導入しています。精密工学やナノバイオインターフェースに焦点を当てた国家プログラムや機関研究がますます盛んになっており、AFMの役割はますます重要になっています。こうした動きは、学術・産業研究環境における原子間力顕微鏡の戦略的重要性を強化し、市場の成長を持続させています。

阻害要因：高い装置コスト
原子間力顕微鏡市場の主な阻害要因の1つは装置コストの高さであり、特に中小研究機関や新興技術企業での普及を大きく制限しています。原子間力顕微鏡は、高分解能センサー、圧電アクチュエーター、高度な制御システムなどの精密部品で構成されており、これらすべてが装置全体のコストに貢献しています。高速イメージングや補完的な顕微鏡技術との統合など、高度なアプリケーション向けに設計されたモデルは、さらに高価になる傾向があります。初期購入費だけでなく、定期的なメンテナンス、校正、プローブの頻繁な交換など、継続的な出費が総所有コストをさらに増加させます。厳しい予算で運営されている研究機関、特に学術機関や発展途上地域の研究機関では、これらのコストがメリットを上回り、精度は劣るもののコスト効率の高い代替イメージングツールを選択することになります。潤沢な資金を持つ研究所や実績のある産業界では、これらのコストを吸収できるかもしれませんが、潜在的なユーザーの多くは、経済的な制約からAFMの導入を断念しています。このような高コストの障壁は、原子間力顕微鏡の市場浸透を制限し、より広範な産業や地域での利用を制限して、技術普及や研究の進歩のペースを遅らせています。

機会：技術の進歩と新たなアプリケーション
原子間力顕微鏡市場における最も重要な機会のひとつは、継続的な技術の進歩と、多様な産業にわたる新規アプリケーションの出現にあります。高速スキャン、力感度の向上、マルチモーダルイメージング機能などの技術革新は、従来の表面トポグラフィー分析にとどまらず、AFMの運用範囲を大幅に拡大しました。これらの開発により、ダイナミックなナノスケールのプロセスをリアルタイムでモニタリングできるようになり、先端材料研究、分子生物学、半導体製造に重要な知見がもたらされます。さらに、人工知能と機械学習をAFMシステムに統合することで、自動画像解析、欠陥検出、適応スキャンプロトコルが可能になり、スループットとデータ精度が大幅に向上します。同時に、新たな応用分野が市場の可能性を再構築しています。AFMは、1分子力分光法やライブセルイメージングをサポートするバイオテクノロジーなどの分野でますますユーティリティが高まっています。再生可能エネルギーの分野では、AFMは太陽電池やバッテリーに使用される薄膜やナノ構造の特性評価に役立っています。さらに、電子機器やナノ加工産業における故障解析や品質管理におけるAFMの役割も注目されています。このようなトレンドは、特定の研究ニーズや産業ニーズに合わせた、高度に専門化された多機能AFMシステムに対する需要の高まりを裏付けています。技術的フロンティアが進化するにつれて、市場はイノベーション主導のアプリケーションによって持続的に拡大する態勢が整っています。

課題：操作技術に伴う複雑さ
原子間力顕微鏡市場における主な課題の1つは、その操作に伴う技術的な複雑さです。原子間力顕微鏡は、正確で信頼性の高い結果を得るために高度な専門知識を必要とします。原子間力顕微鏡の機能は、探針の位置決め、走査力、フィードバック設定、環境の安定性など、様々なパラメータの正確な制御にかかっています。これらのパラメータの設定にミスアライメントやエラーがあると、測定精度が著しく低下したり、デリケートなプローブやサンプル表面に物理的な損傷を与えたりする可能性があります。このレベルの複雑な操作には、表面計測、ナノテクノロジー、または材料科学のバックグラウンドを持つ、訓練を受けた人材が必要です。このような専門的なスキルが要求されるため、必要な技術人材が不足している機関や産業では、原子間力顕微鏡の利用が制限されます。さらに、非接触、タッピング、力スペクトロスコピーなどの高度な操作モードは、さらに複雑なレイヤーをもたらし、普及の妨げとなっています。最近のシステムの中には、自動化機能やユーザーフレンドリーなインターフェースを備えたものもありますが、これらのソリューションはまだ発展途上であり、熟練したユーザーへの依存をなくすことはできません。その結果、訓練されたオペレーターの数が限られていることが、原子間力顕微鏡を学術的・産業的に広く導入する上での大きな障壁となっています。

このセクションでは、原子間力顕微鏡のエコシステムである製造業者、販売業者、およびエンドユーザーについて説明します。ディストリビューターは、様々な産業および研究用途にAFMを供給し、アフターサービスを提供する上で重要な存在です。

主要企業・市場シェア

グレード別では、2030年に産業用セグメントがより大きな市場シェアを獲得。
原子間力顕微鏡（AFM）市場は、半導体、材料科学、ナノテクノロジーなどの高精度製造分野で広く応用されていることから、産業分野が大きなシェアを占める見込み。AFMは、詳細な表面特性評価やナノスケールの測定を可能にすることで、産業環境における品質管理、プロセス最適化、故障解析において極めて重要です。AFMは、表面形状の検査、欠陥の検出、材料の機械的特性の評価に使用され、これらはすべて厳しい生産基準を維持するために不可欠です。例えば、半導体製造では、AFMは層厚、ラインエッジの粗さ、および重要な寸法測定を監視します。研究用AFMと比較して、工業用AFMは高度な自動化と高いスループットを備えています。これらのAFMは、生産ラインやクリーンルーム環境に統合するように設計されているため、より高価であり、市場収益への貢献がより大きくなっています。さらに、小型化と精密工学の推進が進むにつれて、産業用AFMの需要はさらに伸びると予想されます。これらのシステムは、過酷な条件下での長期使用を想定して作られることが多く、全体的なコストと市場価値を高めています。

アプリケーション別では、半導体・電子セグメントが2030年に最大の市場シェアを占める見込み。
半導体・電子分野では、装置製造時のナノスケールの表面特性評価や欠陥解析が不可欠であることから、原子間力顕微鏡市場の最大シェアを占める見込み。原子間力顕微鏡は、半導体製造において、薄膜の検査、フィーチャ寸法の測定、欠陥の検出、サブナノメートルの分解能でのラインエッジ粗さの評価に広く使用されています。FinFET、3D NAND、チップレットベースの設計の進歩に伴い、デバイスアーキテクチャが縮小し続けているため、AFMのような精密な計測ツールに対する需要が高まっています。さらに、AFMは非破壊イメージングを提供し、さまざまなマイクロチップやウェハの生産段階におけるプロセスの最適化と品質管理に不可欠です。AFMをクリーンルーム自動化と統合し、走査型電子顕微鏡（SEM）や透過型電子顕微鏡（TEM）などの他の計測ツールと互換性を持たせることで、電子機器製造におけるAFMのユーティリティはさらに高まります。さらに、化合物半導体の採用が進み、高性能電子機器向けの窒化ガリウムや炭化ケイ素などの先端材料が開発されたことで、材料特性評価におけるAFMへの依存度が高まっています。これらの要因が相まって、世界の原子間力顕微鏡市場における半導体・電子分野の支配的地位が強化されています。

アジア太平洋地域は、産業能力、研究インフラ、地域イノベーション政策の強力な組み合わせにより、2024年に最大市場シェアを獲得。同地域は半導体および電子機器製造の世界的な拠点であり、日本、韓国、台湾などの国々は、マイクロチップ製造におけるナノスケール検査、欠陥分析、品質管理にAFMシステムを広く活用しています。インドとシンガポールも、ナノテクノロジー、バイオテクノロジー、先端材料研究への投資を増やしており、重要な貢献国として台頭してきています。次世代半導体技術への継続的な投資を行っている日本や、学際的なサイバー・フィジカル・システムに関するインドの国家ミッションといった政府の取り組みにより、研究資金、産学連携、研究所のインフラが大幅に強化されています。こうした努力は、地域全体でナノ科学分野の研究発表や特許出願件数が増加していることにも反映されています。さらに、この地域にはAFMシステムメーカーや販売代理店が存在するため、高精度ツールや効率的な技術サービスへのアクセスが容易であるという利点もあります。これらの要因は、アジア太平洋地域が世界市場で支配的な地位を占めるための強力な基盤となっています。

2025年5月、オックスフォード・インストゥルメンツ（英国）はJupiter Discovery原子間力顕微鏡（AFM）を発売しました。この先進的なAFMは、大サンプルアプリケーション向けに設計されており、高解像度イメージング、信頼性の高い再現性、スループットの向上を実現します。直感的なインターフェースと利用しやすい設計により、トレーニングを受けていない研究者も含め、学術・産業分野の研究者が高精度な測定を行い、有意義な結果を効率的に得ることができます。
2025年2月、パークシステムズ（韓国）は、SEMICON Korea 2025で、拡張されたFX Large Sample AFMシリーズを発表しました。同社は、高度な300mmウェーハ分析用のPark FX300を発表しました。さらに、パークシステムズは赤外（IR）分光法を組み込んだPark FX200 IRとFX300 IRを発表し、ラージサンプルAFM技術の機能をさらに進化させました。
2024年12月、ブルカー（アメリカ）は、最新のNanoScope 6コントローラとPeakForce Tappingテクノロジーを搭載したコンパクトでアップグレード可能なDimension Nexus原子間力顕微鏡を発表しました。Dimension Nexusは、最新のNanoScope 6コントローラとPeakForce Tappingテクノロジーを搭載したコンパクトでアップグレード可能な原子間力顕微鏡です。
2023年10月、ナノサーフ（スイス）はスイスのプラッテルンに最新鋭の製造施設を開設しました。この戦略的な拡張は、特殊な産業用計測ツールの開発に対する当社の取り組みを浮き彫りにするものです。この施設は、クリーンルーム環境、低振動フロア、高負荷能力（最大10トン）、大規模生産用に設計された300?
2023年9月、Semilab Inc.は、超低ノイズで高分解能、素粒子レベルの精密測定を実現する自動原子間力顕微鏡システムAFM-3000を発表しました。12インチ半導体ウェハーに最適で、欠陥の正確な位置と3D構造をピンポイントで特定するために、AFMイメージングと微小粒子検査を組み合わせることにより、一貫した粗さ特性評価と高度な欠陥レビューが可能になります。

原子間力顕微鏡市場トップ企業リスト

原子間力顕微鏡市場を支配しているのは以下の企業です：

Bruker (US)
Park Systems (South Korea)
Oxford Instruments (UK)
Nanosurf (Switzerland)
Semilab Inc. (Hungary)
attocube systems GmbH (Germany)
Hitachi High-Tech Corporation (Japan)
Anton Paar GmbH (Austria)
HORIBA (Japan)
NT-MDT-SI (Russia)
RHK Technology (US)
AFM Workshop (US)
Nanomagnetics Instruments (UK)
A.P.E. Research (Italy)
OME Technology Co., Ltd. (Taiwan)

【目次】

はじめに

研究方法論

要旨

プレミアムインサイト

市場概要

5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス DRIVERS- 半導体製造におけるナノスケール精度のニーズ- ナノテクノロジーへの高い投資- ライフサイエンスおよびヘルスケア分野での原子間力顕微鏡アプリケーションの拡大 RESTRAINTS- 接触モード原子間力顕微鏡によるサンプルの損傷- サンプル前処理に必要なクリティカルな要件 OPPORTUNITIES- OLEDパネル生産への世界的な投資の拡大- 薬物送達からタンパク質動態まで、原子間力顕微鏡アプリケーションの拡大- 基礎イメージングからマルチモード分析まで、新たなアプリケーションの登場有機 EL パネル製造への世界的な投資拡大- 薬物送達からタンパク質動態まで、原子間力顕微鏡の応用拡大- 技術的進歩による基礎イメージングからマルチモード分析までの新たな応用課題- 表面被覆率と速度制限によるハイスループットの課題
5.3 貿易分析輸入シナリオ（HSコード901210）輸出シナリオ（HSコード901210）
5.4 特許分析
5.5 技術分析主要技術-クローズドループフィードバック制御副次的技術-ナノインプリントリソグラフィー（NIL）-光干渉計副次的技術-機械学習
5.6 原子間力顕微鏡市場におけるAI/GEN AIの影響
5.7 2025年アメリカ関税の影響 – 概観導入主要関税率価格影響分析国/地域への影響- アメリカ- ヨーロッパ- アジア太平洋地域への影響用途への影響

原子間力顕微鏡市場、製品別

6.1 はじめに
6.2 原子間力顕微鏡はナノスケールレベルでの多様な表面評価に優れており、接触モード非接触モードタッピングモードの採用を加速
6.3 AFM性能を最適化できるプローブが需要を後押し
6.4 システム化されたafmプローブスキャニングとデータ解析の需要が高まるソフトウエアがセグメント成長を促進

原子間力顕微鏡市場：グレード別

7.1 導入
7.2 産業用半導体産業の繁栄と精密製造トレンドの高まりがセグメント成長を後押し
7.3 研究分野：世界的なナノ科学への投資の増加がセグメント成長に寄与

原子間力顕微鏡市場、用途別

8.1 導入
8.2 半導体・電子チップ設計の複雑化がAFM採用を加速データストレージ 3次元集積回路とフィン電界効果トランジスタカーボンナノチューブのディスプレイ
8.3 材料科学とナノテクノロジー政府支援イニシアティブによるナノテクノロジーと材料科学の著しい進歩が需要を押し上げる
8.4 化学・高分子研究化学製造における品質保証と精度の必要性が需要を押し上げる
8.5 生命科学と生物医学生物学的構造と細胞力学を精密に分析する卓越性が細胞生物学バイオテクノロジー医薬品の採用を促進
8.6 その他の用途太陽電池地球科学法医学食品技術

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レポートコード：SE 7381