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半導体産業と米国におけるゲルマニウムとガリウムのサプライチェーンリスク:エグゼクティブ版


Germanium and Gallium Supply-Chain Risks for the US and the Semiconductor Industry Executive Edition

ゲルマニウムとガリウムのサプライチェーン・リスクに関するエグゼクティブ版レポート 特に米国に関連した、ゲルマニウムおよびガリウムのサプライチェーンに対する半導体産業の依存関係に関する情報... もっと見る

 

 

出版社 出版年月 電子版価格 ページ数 図表数 言語
Techcet
テクセット社
2023年10月5日 US$4,980
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34 26 英語

 

サマリー

ゲルマニウムとガリウムのサプライチェーン・リスクに関するエグゼクティブ版レポート

  • 特に米国に関連した、ゲルマニウムおよびガリウムのサプライチェーンに対する半導体産業の依存関係に関する情報を提供
  • 西側諸国へのゲルマニウムとガリウムの全体的な供給リスクに関する評価を提供
  • これらの主要な材料の供給源、半導体製造にどのような形で使用されるか、およびその使用の重要性についての情報を提供

レポート概要
この TECHCET エグゼクティブ エディションでは、特に米国に関連した、ゲルマニウムおよびガリウムのサプライ チェーンに対する半導体業界の依存関係に関する情報を提供します。 これらの主要な材料の供給源、半導体製造にどのような形で使用されるか、使用の重要性、中国と米国の採掘および鉱物生産能力に関する情報が提供されます。 欧米諸国への全体的な供給リスクの評価も行っています。



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目次

エグゼクティブ・エディション:米国と半導体産業におけるゲルマニウムとガリウムのサプライチェーンリスク
C#GeGa-23-Google-100523LS

目次

1    スコープ    6

2    要旨    6

3    ゲルマニウム    8
3.1    ゲルマニウム概要なぜそれが重要なのか?            8
3.2    ゲルマニウム - どのような半導体に使われているのですか?        8
3.3    ゲルマニウム - それはどこから来るのか?                9
3.4    どのように作られるのか?鉱石から最終製品まで            10
3.4.1    北米におけるゲルマニウムの主要供給源:            10
3.4.2    GeH4はどのようにして作られるのですか?                        11
3.5    半導体産業向けGE最終製品サプライヤー    13
3.5.1    米国のGeH4生産者                        13
3.5.2    ゲルマニウムスパッタターゲットと基板            14
3.5.3    GeH4のサプライチェーンを辿る                    14
3.6    ゲルマニウム米国の輸入-原産地と構成        16
3.7    ゲルマニウム - 新たな能力開発                17
3.8    ゲルマニウム?誰が使う? 半導体デバイスメーカー    17
3.9    ゲルマニウム原材料価格動向                18

4    ガリウム        20
4.1    ガリウム概要なぜそれが重要なのか?                20
4.2    ガリウム?どのような電子機器に使われているのですか?    20
4.3    ガリウム WHERE DOES ガリウム COME FROM?                21
4.4    どのように作られるのか?鉱石から最終製品まで            22
4.5    半導体産業向け最終製品サプライヤー    24
4.5.1    ガリウムのサプライチェーンの追跡                25
4.6    ガリウム米国の輸入-原産地と構成        27
4.7    ガリウム - 新たな能力開発                28
4.    ガリウム?誰が使う?半導体デバイスメーカー    28
4.9    ガリウム原材料価格動向                29

5    中国GAとGEの貿易制限    31

6    ガリウム AND ゲルマニウム GEOPOLITICAL RISKS & ASSESSMENT    32

7    参考文献    34

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図表リスト


図1:ゲルマニウムとガリウムの地域別推定生産量        7
図 2: 米国ゲルマニウム使用用途の推定 (総重量比) 2022 年                            8
図3:シリコン-ゲルマニウム(シゲ)は、2nmのGaa-FET製造において極めて重要である。                            9
図4:2021年のゲルマニウム生産量の総生産量に占める割合(トン)                            10
図5:GE精鉱からのGEO2とGECL4の生産量            12
図 6:ニュージャージー州ブランチバーグにあるエアリキード(ボルテックス)のゲルマン工場(アメリカ)    14
図7:ゲルマニウム鉱石から米国への最終製品までのサプライチェーンの流れ                            15
図8:原産国別ゲルマニウム輸入量            17
図 9:シゲ技術を使用する半導体デバイスメーカーの地域別割合(200mm換算容量*に占める割合)            18
図10:ゲルマニウムの価格動向 2018年から2023年まで                19
図 11:金属ゲルマニウムの上海金属市場先物価格(kgあたり)                                19
図 12: 2023 年 1~8 月の中国の熔解・非熔解ゲルマニウム輸出2023年8月                                20
図13:総生産量に占める世界のガリウム生産量(トン)                                22
図14:ガリウム前駆体のサプライチェーン                23
図15:分子線エピタキシー装置の例            24
図16:ガリウム鉱石から米国への最終製品までのサプライチェーンの流れ                            26
図17:国別依存度を示す米国のガリウム輸入        28
図 18: :地域別Gaas/Gan/Gapを使用する半導体デバイス・LEDメーカー                            29
図19:ガリウム金属価格の動向 2018-2023                30
図 20: ガリウム金属上海金属市場の先物価格 (kg あたり)    30
図21:中国の伸銅品と非伸銅品の輸出 2023年            31


表 1:電子機器とゲルマニウムの使用            9
表2:ゲルマニウム半導体のバリューチェーン                16
表3:ガリウム基板の最も一般的な用途はGaasとGan化合物                            21
表4:Ga含有半導体プロセス材料のサプライヤーと所在地                                25
表5:ガリウム半導体バリューチェーン                27

 

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Summary

Executive Edition Report on Germanium and Gallium Supply-Chain Risk

  • • provides information on the dependencies of the Semiconductor industry on the Germanium and Gallium Supply Chains, especially as they relate to the US
  • • provides an assessment on the overall supply risk of germanium and gallium to the western world
  • • includes information on the sources of these key materials, in what form are they used for semiconductor production, and the importance of their use

Description
This TECHCET Executive Edition provides information on the dependencies of the Semiconductor industry on the Germanium and Gallium Supply Chains, especially as they relate to the US. Information is provided on the sources of these key materials, in what form they are used for semiconductor production, the importance of their use, and China vs. US mining and mineral production capacity. An assessment of the overall supply risk to the Western world is also provided.



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Table of Contents

EXECUTIVE EDITION: GERMANIUM AND GALLIUM SUPPLY CHAIN RISKS FOR THE US AND THE SEMICONDUCTOR INDUSTRY
C#GeGa-23-Google-100523LS

Tables of Comtents

1    SCOPE    6

2    EXECUTIVE SUMMARY    6

3    GERMANIUM    8
3.1    GERMANIUM OVERVIEW – WHY IS IT IMPORTANT?            8
3.2    GERMANIUM - WHAT KINDS OF SEMICONDUCTOR IS IT USED FOR?        8
3.3    GERMANIUM - WHERE DOES IT COME FROM?                9
3.4    HOW IS IT MADE? FROM ORE TO END USE PRODUCT            10
3.4.1    Leading North American Sources of Germanium:            10
3.4.2    How is GeH4 made?                        11
3.5    SUPPLIERS OF GE END USE PRODUCTS TO THE SEMICONDUCTOR INDUSTRY    13
3.5.1    US GeH4 Producers                        13
3.5.2    Germanium Sputter Targets and Substrates            14
3.5.3    Tracing the GeH4 Supply Chain                    14
3.6    GERMANIUM US IMPORTS - ORIGINATING LOCATION AND MIX        16
3.7    GERMANIUM - BUILDING NEW US CAPACITY                17
3.8    GERMANIUM – WHO USES IT?  SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURERS    17
3.9    GERMANIUM RAW MATERIAL PRICE TRENDS                18

4    GALLIUM        20
4.1    GALLIUM OVERVIEW – WHY IS IT IMPORTANT?                20
4.2    GALLIUM – WHAT KIND OF ELECTRONIC DEVICES IS IT USED FOR?    20
4.3    GALLIUM WHERE DOES GALLIUM COME FROM?                21
4.4    HOW IS IT MADE? FROM ORE TO END USE PRODUCT            22
4.5    SUPPLIERS OF GA END USE PRODUCTS TO THE SEMICONDUCTOR INDUSTRY    24
4.5.1    Tracking the Gallium Supply Chain                25
4.6    GALLIUM US IMPORTS - ORIGINATING LOCATION AND MIX        27
4.7    GALLIUM - BUILDING NEW US CAPACITY                28
4.8    GALLIUM – WHO USES IT? SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURERS    28
4.9    GALLIUM RAW MATERIAL PRICE TRENDS                29

5    CHINA GA & GE TRADE RESTRICTIONS    31

6    GALLIUM AND GERMANIUM GEOPOLITICAL RISKS & ASSESSMENT    32

7    REFERENCES    34

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List of Tables/Graphs

FIGURES
FIGURE 1: GERMANIUM AND GALLIUM PRODUCTION BY REGION ESTIMATES        7
FIGURE 2: US GERMANIUM USE APPLICATIONS ESTIMATE (AS A PERCENT OF TOTAL WEIGHT) 2022                            8
FIGURE 3: SILICON-GERMANIUM (SIGE) IS CRUCIAL IN 2NM GAA-FET FABRICATION                            9
FIGURE 4: 2021 GERMANIUM PRODUCTION ESTIMATES AS A PERCENTAGE OF TOTAL OUTPUT (TONS)                            10
FIGURE 5: GEO2 AND GECL4 PRODUCTION FROM GE CONCENTRATE            12
FIGURE 6: AIR LIQUIDE (VOLTAIX) GERMANE PLANT IN BRANCHBURG, NJ (USA)    14
FIGURE 7: GERMANIUM ORE TO FINISHED PRODUCTS INTO THE US –SUPPLY CHAIN FLOW                            15
FIGURE 8: GERMANIUM US IMPORTS BY COUNTRY OF ORIGIN            17
FIGURE 9: SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURERS USING SIGE TECHNOLOGY BY REGION (AS A PERCENT OF 200MM EQUIVALENT CAPACITY*)            18
FIGURE 10: GERMANIUM PRICE TRENDS 2018 TO 2023                19
FIGURE 11: GERMANIUM METAL SHANGHAI METAL MARKET FUTURES (PRICES PER KG)                                19
FIGURE 12: CHINA WROUGHT AND UNWROUGHT GERMANIUM EXPORT FOR JAN – AUG 2023                                20
FIGURE 13: WORLD GALLIUM PRODUCTION AS A PERCENT OF TOTAL VOLUME (METRIC TONS)                                22
FIGURE 14: GALLIUM PRECURSOR SUPPLY CHAIN                23
FIGURE 15: EXAMPLE OF MOLECULAR BEAM EPITAXY SYSTEM            24
FIGURE 16: GALLIUM ORE TO FINISHED PRODUCTS INTO THE US –SUPPLY CHAIN FLOW                            26
FIGURE 17: US GALLIUM IMPORTS SHOWING COUNTRY DEPENDENCY        28
FIGURE 18: : SEMICONDUCTOR DEVICE & LED MANUFACTURERS USING GAAS/GAN/GAP BY REGION                            29
FIGURE 19: GALLIUM METAL PRICE TRENDS 2018-2023                30
FIGURE 20: GALLIUM METAL SHANGHAI METAL MARKET FUTURES (PRICES PER KG)    30
FIGURE 21: CHINA WROUGHT AND UNWROUGHT GA EXPORTS 2023            31

TABLES
TABLE 1: ELECTRONIC DEVICES AND THEIR USE OF GERMANIUM            9
TABLE 2: GERMANIUM SEMICONDUCTOR VALUE CHAIN                16
TABLE 3: MOST POPULAR APPLICATIONS FOR GALLIUM SUBSTRATES INCLUDE GAAS AND GAN COMPOUND                            21
TABLE 4: GA-CONTAINING SEMICONDUCTOR PROCESS MATERIALS SUPPLIERS AND LOCATIONS                                25
TABLE 5: GALLIUM SEMICONDUCTOR VALUE CHAIN                27

 

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