平 成２ ８年度
特 許出 願技術 動向 調査報 告書 （概要 ）
Ｇ ａＮ パワー デバ イス
平 成 ２ ９ 年 ３ 月
特 許 庁
問 い 合 わ せ 先
特 許 庁 総 務 部 企 画 調 査 課 知 財 動 向 班
電 話：０ ３ － ３ ５ ８ １ － １ １ ０ １（ 内 線：２ １ ５ ５ ）
本 編 要 約 第 １ 部 第 ２ 部 第 ３ 部 第 ４ 部 第 ５ 部 資 料 第 ６ 部
第 １ 章 GaNパ ワ ー デ バ イ ス の 技 術 の 概 要
本 調 査 は 、近 年 注 目 さ れ て い る「 GaNパ ワ ー デ バ イ ス 」の 特 許 出 願 動 向 か ら 見 た 技 術 動 向 に つ い て 調 査 分 析 を 行 う も の で あ る 。
こ れ ま でGaAs（ ガ リ ウ ム ・ ヒ 素 ） や 、 Si（ シ リ コ ン ） を 材 料 に 用 い る ト ラ ン ジ ス タ な ど が 衛 星 通 信 、移 動 体 通 信 、レ ー ダ な ど で 使 わ れ て き た が 、近 年 、GaN（ 窒 化 ガ リ ウ ム ）を 材 料 と す る パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ の 開 発 が 進 ん で お り 、 パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス が 携 帯 電 話 基 地 局 な ど で 実 用 化 さ れ 、 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス も 通 信 機 器 ・ 情 報 機 器 用 の 電 源 用 途 な ど に 採 用 が 始 ま っ て い る 。
一 方 、 米 国 、 中 国 等 の 海 外 で は 、 レ ー ダ な ど 、 軍 用 の た め に 開 発 が 進 め ら れ て い る と も 言 わ れ 、 世 界 的 な 開 発 競 争 が 繰 り 広 げ ら れ て い る 。
こ の よ う な 背 景 の も と 、GaNを 用 い た パ ワ ー デ バ イ ス に 関 す る 特 許 や 論 文 、製 品 の 動 向 を 調 査 し 、技 術 革 新 の 状 況 、技 術 競 争 力 の 状 況 と 今 後 の 展 望 に つ い て 検 討 こ と を 目 的 と す る 。
GaNパ ワ ー デ バ イ ス の 技 術 俯 瞰 図 を 図1-1に 示 す 。本 調 査 の 調 査 範 囲 は 、GaNバ ル ク 結 晶 成 長 か ら 、GaNパ ワ ー デ バ イ ス モ ジ ュ ー ル ま で で あ る 。た だ し 、GaN光 デ バ イ ス は 対 象 外 と す る 。
図1 - 1 G aNパ ワ ー デ バ イ ス の 技 術 俯 瞰 図
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要 素 技 術 の 左 側 に 示 し た 結 晶 の 製 造 プ ロ セ ス に は 、 バ ル ク 結 晶 成 長 と エ ピ 成 長 を 含 む 。 右 側 に 示 し た GaN デ バ イ ス の 製 造 プ ロ セ ス は 、 成 膜 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 、 エ ッ チ ン グ 、 イ オ ン 注 入 な ど の 前 工 程 と 、マ ウ ン テ ィ ン グ 、ボ ン デ ィ ン グ 、封 止 と い っ た 後 工 程 が あ る 。 さ ら に 、 検 査 ・ 診 断 技 術 も 調 査 範 囲 と す る 。
要 素 技 術 の 中 央 部 に は 、下 か ら 上 に 向 か っ て 製 造 物 の 流 れ を 示 し て い る 。GaNパ ワ ー デ バ イ ス を 作 製 す る た め の ベ ー ス と な る 基 板（ エ ピ 用 基 板 ）に は 、Si、SiC、サ フ ァ イ ア な ど が あ り 、そ の 上 にGaNエ ピ 層 を 形 成 す る 。こ れ ら は 、例 え ばGaN on Siの よ う に 表 記 さ れ る 。 エ ピ 用 基 板 にGaNウ エ ハ を 用 い た も の 、す な わ ちGaN on GaNは 、 同 じ 材 料 を 使 用 し て い る こ と か ら 、 ホ モ エ ピ 基 板 と 呼 ば れ る 。 エ ピ 用 基 板 の 上 に バ ッ フ ァ 層 や 能 動 層 を エ ピ 成 長 さ せ る 。
そ の 上 に 形 成 さ れ る 素 子 の タ イ プ に は 、HEMT、MOSFET（ MISFET）、バ イ ポ ー ラ ト ラ ン ジ ス タ 、 ダ イ オ ー ド な ど が あ る 。 こ れ ら を 形 成 す る た め の 素 子 構 造 と し て 、 エ ピ 層 の 構 成 、 電 極 、 ガ ー ド リ ン グ 、 パ ッ シ ベ ー シ ョ ン な ど が あ り 、 こ れ ら を 組 み 立 て て デ ィ ス ク リ ー ト 、 モ ジ ュ ー ル 、 MMICな ど を 形 成 し てGaNパ ワ ー デ バ イ ス 製 品 が 出 来 上 が る 。
GaN パ ワ ー デ バ イ ス の 応 用 分 野 に は 、 大 き く 分 け て パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 分 野 と 高 周 波 分 野 が あ る 。 図 中 に は 、 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 分 野 で は 動 作 周 波 数 と 耐 電 圧 、 高 周 波 分 野 で は 動 作 周 波 数 と 出 力 の 2 次 元 平 面 に 、 そ れ ぞ れ 輸 送 機 器 、 産 業 機 器 、 電 力 、 民 生 機 器 、 情 報 通 信 機 器 及 び 軍 用 の 特 性 領 域 を 示 し て い る 。
こ れ ら の 技 術 の ベ ー ス と な る 技 術 と し て 設 計 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が あ る 。 ま た 、 こ れ ら の 技 術 の 課 題 は 、基 板 関 係 と し て は 欠 陥 減 少 、成 長 速 度 向 上 、低 コ ス ト・製 造 容 易 化・歩 留 り 向 上 な ど が あ り 、デ バ イ ス・モ ジ ュ ー ル 関 係 と し て は 、高 耐 圧・高 破 壊 耐 量 、低 損 失 、高 速 化 ・ 高 周 波 化 、 小 型 化 ・ 軽 量 化 ・ 集 積 化 、 信 頼 性 ・ 長 寿 命 化 な ど が あ る 。
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第 ２ 章 市 場 環 境 調 査
ワ イ ド バ ン ド ギ ャ ッ プ （ WBG） 半 導 体 で あ る 窒 化 ガ リ ウ ム を 用 い た パ ワ ー デ バ イ ス （ GaN パ ワ ー デ バ イ ス ） は 、 高 効 率 で 高 速 動 作 が 可 能 な デ バ イ ス と し て エ ネ ル ギ ー 問 題 の 解 決 や 高 度 情 報 化 社 会 を 実 現 す る 様 々 な シ ス テ ム へ の 応 用 が 期 待 さ れ て い る 。
GaNの 高 電 子 移 動 度 ト ラ ン ジ ス タ（ GaN-HEMT）は 、こ れ ま で 電 子 管 や ガ リ ウ ム・ヒ 素（ GaAs） デ バ イ ス 、シ リ コ ン（ Si）LDMOSト ラ ン ジ ス タ な ど が 使 わ れ て き た 携 帯 電 話 基 地 局 、各 種 レ ー ダ 、 マ イ ク ロ 波 無 線 通 信 な ど の 通 信 イ ン フ ラ 向 け の パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス と し て 、 着 実 に そ の 採 用 分 野 を 拡 大 し て い る 。
一 方 、 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ な ど の パ ワ ー エ レ ク ト ロ ニ ク ス 分 野 に お い て は 、 こ れ ま で シ リ コ ン（ Si）を 材 料 と す るMOSFETや ス ー パ ー ジ ャ ン ク シ ョ ン（ SJ）MOSFET、IGBT、ダ イ オ ー ド な ど が 使 わ れ て き た 。 近 年 、 WBG半 導 体 の 炭 化 ケ イ 素 （ SiC） を 材 料 と し た パ ワ ー デ バ イ ス が 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス と し て 、特 に 高 耐 圧 の 応 用 分 野 に 採 用 が 拡 大 し て い る 。GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス は 高 速 性 能 と 高 効 率 特 性 を 生 か し て 、 通 信 機 器 ・ 情 報 機 器 用 の 電 源 、 太 陽 光 発 電 の パ ワ ー コ ン デ ィ シ ョ ナ な ど へ の 採 用 が 始 ま り 、 将 来 の 市 場 拡 大 が 期 待 さ れ て い る 。
GaN パ ワ ー デ バ イ ス の 現 在 の 市 場 は 、 既 に か な り 普 及 し て い る GaN パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 市 場 と 、2014年 頃 か ら 本 格 採 用 が 始 ま っ たGaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 市 場 か ら 形 成 さ れ て い る 。 い ず れ の 市 場 も 今 後 の 高 成 長 が 期 待 さ れ て い る が 、 応 用 分 野 ご と に 競 合 す る デ バ イ ス が 異 な り 、 期 待 さ れ る 要 求 特 性 や 許 容 さ れ る コ ス ト は 異 な っ て い る 。
第 １ 節 GaNパ ワ ー デ バ イ ス の 市 場 環 境 １ ． GaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 市 場
（ １ ） GaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 世 界 市 場 と 応 用 分 野 別 世 界 市 場
GaN パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 採 用 が 期 待 さ れ る 高 周 波 パ ワ ー デ バ イ ス の 応 用 市 場 に 関 し て 、 動 作 周 波 数 と 出 力 パ ワ ー の 関 係 を 図 2-1 に 示 す 。 携 帯 電 話 基 地 局 や 基 地 局 間 マ イ ク ロ 波 通 信 な ど の ワ イ ヤ レ ス 通 信 イ ン フ ラ 分 野 、 放 送 分 野 、 電 子 レ ン ジ な ど が 挙 げ ら れ て い る 。
GaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 応 用 分 野 別2015年 世 界 市 場 シ ェ ア を 図2-2に 示 す 。主 な 応 用 分 野 は 携 帯 電 話 基 地 局 や 基 地 局 間 の マ イ ク ロ 波 通 信 イ ン フ ラ な ど の ワ イ ヤ レ ス イ ン フ ラ（ Wireless infrastructure）向 け で 、全 体 の55％ と 最 大 で あ る 。続 い て 、レ ー ダ や 通 信 な ど の 防 衛 分 野 （ Defense） 向 け が 36％ と な っ て お り 、 合 わ せ て 91％ の 市 場 を 形 成 し て い る 。 主 力 市 場 で あ る ワ イ ヤ レ ス イ ン フ ラ 向 け が 市 場 成 長 を 牽 引 し て い る 。 2015年 に 中 国 の 「 4G」 携 帯 電 話 基 地 局 向 け 投 資 が 急 拡 大 し 、 そ の 後 も 順 調 に 世 界 で 成 長 を 示 し て い る 。
GaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス は 、今 後 も 順 調 な 市 場 成 長 が 予 測 さ れ て い る 。応 用 分 野 別 で は 、2015年 時 点 で50％ シ ェ ア を 超 え て い る ワ イ ヤ レ ス イ ン フ ラ 向 け が さ ら に シ ェ ア を 伸 ば す 予 測 が さ れ て い る 。2020年 前 後 か ら 、5G携 帯 電 話 基 地 局 向 け 大 型 投 資 が 開 始 さ れ る 見 込 み で あ り 、今 後 もGaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 市 場 は 、年 率 平 均14％ 程 度 の 成 長 が 予 測 さ れ て い る 。
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図2 - 1 G aNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 採 用 が 期 待 さ れ る 応 用 市 場
出 典 ： 新 エ ネ ル ギ ー ・ 産 業 技 術 総 合 開 発 機 構 （ N ED O） 広 報 誌 「 F oc u s NE D O 第55号 」 よ り 作 成 。
図2 - 2 G aNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 世 界 市 場 の 応 用 分 野 別 シ ェ ア
出 典 ： Y ol e D ev el o pp em en t , G a N RF Ma rk e t, A pp l ic at i ons , p la y er s, de vi ce s , an d su b st r at es 2 0 16 -2 0 22 を 基 に 作 成 。
２ ． GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 市 場
（ １ ） GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 世 界 市 場 と 応 用 分 野 別 世 界 市 場
GaN パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 採 用 が 期 待 さ れ る パ ワ ー エ レ ク ト ロ ニ ク ス 応 用 市 場 に 関 し て 、ス イ ッ チ ン グ 動 作 周 波 数 と 出 力 パ ワ ー の 関 係 を 図2-3に 示 す 。HEV／ EV、 ス イ ッ チ ン グ 電 源 、 ACア ダ プ タ ー 、 汎 用 イ ン バ ー タ な ど が 挙 げ ら れ て い る 。
2015年 の パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 全 体 の 世 界 市 場 は 約122億 ド ル と 報 告 さ れ て い る
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。こ の う ちSiCパ ワ ー デ バ イ ス 市 場 が1.47億 ド ル 、GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 市 場 は 約 7.8 百 万 ド ル で あ る 。 GaN パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 応 用 分 野 別 世 界 市 場 シ ェ ア を 図 2-4 に 示 す 。 GaN パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス は メ ガ ヘ ル ツ （ MHz）
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富 士 経 済 、 2 0 16年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望
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レ ベ ル の 高 速 ス イ ッ チ ン グ に 適 し て お り 、 電 源 や パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 回 路 の 小 型 化 や 高 効 率 化 を 実 現 で き る 。一 方 、現 在 のGaN-HEMT素 子 は 横 型 ト ラ ン ジ ス タ の た め 大 電 流 動 作 へ の 適 用 が 難 し い 。 こ の た め 、 家 電 や テ レ ビ な ど の 民 生 機 器 や 情 報 通 信 機 器 の 電 源 、 太 陽 光 発 電 の 比 較 的 小 型 の パ ワ ー コ ン デ ィ シ ョ ナ な ど か ら 採 用 が 始 ま っ て い る 。
図2 - 3 G aNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 採 用 が 期 待 さ れ る パ ワ ー エ レ ク ト ロ ニ ク ス 応 用 市 場
出 典 ： 新 エ ネ ル ギ ー ・ 産 業 技 術 総 合 開 発 機 構 （ N ED O） 広 報 誌 「 F oc u s NE D O 第55号 」 よ り 作 成 。
図2 - 4 G aNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 応 用 分 野 別 世 界 市 場 シ ェ ア
出 典 ： 富 士 経 済 、 2 01 6年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望 を 基 に 作 成 。
GaN パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 市 場 は 未 だ 黎 明 期 の た め 、 現 状 は ス ポ ッ ト 的 な 販 売 が 多 い と さ れ て お り 、 今 後 、 地 域 別 構 成 比 は 変 化 し て い く 可 能 性 が 高 い 。 現 状 、 日 本・中 国 以 外 の ほ か ア ジ ア 地 域 が 約 半 分 の シ ェ ア
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を 占 め て い る が 、特 に 電 源 メ ー カ ー が 集 積 し て い る 台 湾 が 重 要 市 場 の 一 つ と 思 わ れ る 。 今 後 、 自 動 車 、 産 業 機 器 向 け 市 場 の 立 ち 上 が り に よ り 、 日 米 欧 市 場 の 拡 大 も 予 想 さ れ る 。
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富 士 経 済 、 2 01 6年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望
民生機器 21%
情報通信 機器
47% 新エネル
ギー 32%
2015年7.8百万ドル 民生機器
7%
情報通信 機器 新エネ 38%
ルギー 25% 自動車
19%
産業機器 11%
2020年予測437.7百万ドル
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３ ． GaNウ エ ハ 市 場
現 在 、 GaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 向 け ウ エ ハ は ほ と ん どGaN on SiCウ エ ハ で 、 2015年 に は 約 25 百 万 ド ル の 市 場 規 模 と な っ て い る 。 ワ イ ヤ レ ス イ ン フ ラ 向 け が 53％ 、 防 衛 分 野 向 け が39％ と さ れ て い る
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。一 方 、パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 向 け は 未 だ 黎 明 期 で あ る が 、 2014 年 の 約 0.4 百 万 ド ル が 、 2015年 に は 3.1 百 万 ド ル に 成 長 し た
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。 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 用GaNウ エ ハ は 、 GaN on Si基 板 とGaNバ ル ク 基 板 の 合 計 で あ る 。
パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 用 ウ エ ハ 市 場 に 関 し て 、 GaN ウ エ ハ と 比 較 用 に SiC ウ エ ハ の 地 域 別 ・ 国 別 の 世 界 市 場 シ ェ ア を 図 2-5 に 示 す 。 SiCウ エ ハ の 場 合 、 北 米 が73％ で 圧 倒 的 な シ ェ ア を 占 め て い る 。こ れ に 対 し て 、GaNウ エ ハ 市 場 は 未 だ 立 ち 上 が り 時 期 で は あ る が 、 北 米 と 日 本 メ ー カ ー が 世 界 シ ェ ア を 分 け て お り 、 日 本 は42％ を 占 め て い る 。
GaN 発 光 素 子 で GaN エ ピ 基 板 に 実 績 豊 富 な 日 本 メ ー カ ー は 、 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 用 の GaN on Siの エ ピ 基 板 で も 強 み を 発 揮 し て い る 。 さ ら にGaNバ ル ク 基 板 の 開 発 で も 先 行 し て お り 、 今 後 も 、 日 本 メ ー カ ー が GaN ウ エ ハ の 供 給 で 継 続 し て 主 要 な 位 置 を 占 め て い く 可 能 性 が 高 い 。こ の ポ ジ シ ョ ン を 生 か し て 、GaNパ ワ ー デ バ イ ス の 量 産 化 開 発 で 世 界 を リ ー ド す る 戦 略 検 討 も 重 要 で あ る 。
図2 - 5 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ 用G a Nウ エ ハ 及 びSiCウ エ ハ の 国 （ 地 域 ） 別 世 界 市 場 シ ェ ア
出 典 ： 富 士 経 済 、 2 01 6年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望 を 基 に 作 成 。
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Y ol e D ev el o pp em e nt , Ga N R F M a rk et , A pp li c at io ns , p l ay e rs , de v ic es an d su b st r at e s, 2 01 6 -2 02 2
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富 士 経 済 、 2 01 6年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望
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第 ２ 節 GaNパ ワ ー デ バ イ ス 関 連 製 品 の 市 場 動 向
１ ． GaNパ ワ ー デ バ イ ス と 競 合 す る パ ワ ー デ バ イ ス の 市 場 推 移 ／ 予 測 、 市 場 シ ェ ア
（ １ ） パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 市 場
GaN パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 主 な 市 場 で あ る ワ イ ヤ レ ス 通 信 イ ン フ ラ 市 場 で は 、 こ れ ま で 、 シ リ コ ン の LDMOS ト ラ ン ジ ス タ を 採 用 し た パ ワ ー 高 周 波 ア ン プ が 市 場 を 席 巻 し て き た 。 Si-LDMOSは 価 格 性 能 比 に 優 れ て い る た め で あ る 。
小 型 ・ 低 消 費 電 力 に 優 れ た GaN パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス は 、 デ ー タ 通 信 速 度 と 大 容 量 化 に 対 応 し た4G携 帯 電 話 シ ス テ ム が 導 入 さ れ る に 伴 い 、ス モ ー ル セ ル や 無 線 部 を ア ン テ ナ 側 に 設 置 す るRRH基 地 局 向 け な ど に 採 用 が 拡 大 し て い る 。3GHz以 上 の 高 周 波 帯 で 出 力40W以 上 の ク ラ ス で は 、GaN-HEMTが 優 位 と さ れ て い る 。2014年 の ワ イ ヤ レ ス イ ン フ ラ 向 けGaN パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 売 上 げ 規 模 は 約 1.1 億 ド ル で あ り 、 ワ イ ヤ レ ス イ ン フ ラ 向 け パ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス 市 場 全 体 の 約11％ に 達 し て い る 。
世 界 に お け る GaNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 市 場 規 模 の 推 移 ／ 予 測 を 図 2-6 に 示 す 。 2015年 の 市 場 規 模 は299百 万 ド ル で 、2016年 か ら2022年 に か け て 年 平 均14％ の 高 成 長 を 示 し 、 2022年 に は 約2.5倍 の756百 万 ド ル に 達 す る と 予 測 さ れ て い る 。
図2 - 6 G aNパ ワ ー 高 周 波 デ バ イ ス の 世 界 市 場 規 模 の 推 移 ／ 予 測 （ 百 万 ド ル ）
出 典 ： Y ol e D ev el o pp em en t , G a N RF Ma rk e t, A pp l ic at i ons , p la y er s, de vi ce s , an d su b st r at es 2 0 16 -2 0 22 を 基 に 作 成 。
（ ２ ） パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 市 場
パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 全 体 の 世 界 市 場 規 模 推 移 に つ い て 、2010年 以 降2015年 ま で の 実 績 と そ の 後 10 年 間 の 予 測 を 図 2-7 に 示 す 。 な お 、 電 源 用 パ ワ ー IC を 除 い た パ ワ ー デ バ イ ス 市 場 に つ い て 示 し て い る 。
パ ワ ー エ レ ク ト ロ ニ ク ス 分 野 向 け の パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 全 体 の 市 場 は 、 2015 年 か ら 2020 年 の 年 平 均 成 長 率 （ CAGR） は 3.3％ 程 度 と 予 測 さ れ て い る
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。 応 用 分 野 別 で は 、 自 動 車 、 産 業 機 器 向 け が 大 き な 市 場 に 成 長 す る と 見 込 ま れ て い る 。
大 き な 市 場 と し て 注 目 さ れ る 自 動 車 及 び 産 業 機 器 向 け パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 市 場 で は 、 パ ワ ー モ ジ ュ ー ル と SiC パ ワ ー デ バ イ ス が 成 長 を 牽 引 す る と 予 測 さ れ て い る 。GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス も2020年 に はSiCに 次 ぐ 成 長 を 示 し 、2020年 以 降 の 高 成 長 が 期 待 さ れ る 。
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富 士 経 済 、 2 01 6年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望 を 基 に 計 算 し た も の 0.0
100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Others CATV
Satellite communication Defense
Wireless infrastructure
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図2 - 7 パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 世 界 市 場 規 模 の 推 移 ／ 予 測 （ 百 万 ド ル ）
出 典 ： 富 士 経 済 、 2 01 6 年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 機 器 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望 、 20 1 3 年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 機 器 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望 を 基 に 作 成 。
2015年 の パ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 全 体 の 世 界 市 場 は 約122億 ド ル で あ る が 、こ の う ち GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 市 場 は 約 780 万 ド ル で あ る 。 現 状 の 市 場 規 模 の シ ェ ア は 小 さ い が 、 高 い 成 長 率 を 示 す と さ れ る 新 エ ネ ル ギ ー 分 野 や 、 情 報 通 信 機 器 分 野 向 け な ど は 有 望 な 応 用 分 野 で あ る 。
GaNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 世 界 市 場 規 模 の 推 移 ／ 予 測 を 図2-8に 示 す 。2018 年 以 降 に 急 速 に 成 長 し 、 2020年 に は437百 万 ド ル に 達 す る と 予 測 さ れ て い る 。
図2 - 8 G aNパ ワ ー ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス の 世 界 市 場 規 模 の 推 移 ／ 予 測 （ 百 万 ド ル ）
出 典 ： 富 士 経 済 、 2 01 6年 版 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ ス ＆ パ ワ エ レ 関 連 市 場 の 現 状 と 将 来 展 望 を 基 に 作 成 。
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 18,000
2010
（実績） 2011
（実績） 2012
（実績） 2013
（実績） 2014
（実績） 2015
（実績） 2016
（見込） 2017
（予測） 2018
（予測） 2019
（予測） 2020
（予測） 2021
（予測） 2022
（予測） 2023
（予測） 2024
（予測） 2025
（予測）
その他WBG
GaN
SiC
パワーモジュール
IGBTディスクリート
サイリスタ
トランジスタ
ダイオード
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
2014
（実績） 2015
（実績） 2016
（見込） 2017
（予測） 2018
（予測） 2019
（予測） 2020
（予測） 2021
（予測） 2022
（予測） 2023
（予測） 2024
（予測） 2025
（予測）
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第 ３ 章 特 許 動 向 調 査
第 １ 節 調 査 範 囲 と 調 査 方 法 １ ． 調 査 対 象 と し た 特 許 出 願
GaNパ ワ ー デ バ イ ス に 関 す る 特 許 出 願 動 向 に つ い て 、全 体 動 向 調 査 、技 術 区 分 別 動 向 調 査 、 出 願 人 別 動 向 調 査 を 行 っ た 。
（ １ ） 調 査 対 象 と し た 出 願 先 国 （ 地 域 ）
今 回 調 査 し た 特 許 の 出 願 先 国 （ 地 域 ） は 、 日 本 、 米 国 、 欧 州 、 中 国 、 韓 国 及 び 台 湾
（ 以 下 、日 米 欧 中 韓 台 と 略 す こ と が あ る ）で あ る 。欧 州 へ の 出 願 に つ い て は 、欧 州 特 許 条 約（ EPC）に 基 づ く 欧 州 特 許 庁 へ の 出 願 だ け で な く 、デ ー タ ベ ー ス に 収 録 さ れ た 各 出 願 先 国 へ の 出 願 も 対 象 と し た 。
（ ２ ） 使 用 す る デ ー タ ベ ー ス
特 許 文 献 の 検 索 に 使 用 し た デ ー タ ベ ー ス は 、 Derwent World Patents Index（ ト ム ソ ン ロ イ タ ー グ ロ ー バ ル リ ゾ ー シ ズ の 登 録 商 標 ）（ WPINDEX（ STN）、 以 下 WPI と す る ） で あ る 。ま た 、書 誌 事 項 の 入 手 に は 、Shareresearch（ 株 式 会 社 日 立 製 作 所 の 登 録 商 標 ）、 及 びThomson Innovationを 併 用 し た 。
（ ３ ） 調 査 対 象 期 間
調 査 対 象 と し た 特 許 文 献 は 、出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）を 基 準 に 、2000年 か ら2014年 に 出 願 さ れ た も の と し た 。登 録 に つ い て も 同 様 に 、出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）を 基 準 に 、 2000年 か ら2014年 に 出 願 さ れ た も の を 調 査 対 象 と し た 。
（ ４ ） 調 査 対 象 技 術 範 囲
調 査 対 象 と し た GaN パ ワ ー デ バ イ ス に 関 す る 技 術 の 範 囲 は 、 第 １ 章 技 術 の 概 要 の 図 1-1で 示 し た と お り 、 以 下 の 要 素 技 術 を 含 む 。
① 素 子 タ イ プ ② 材 料 ③ 製 造 プ ロ セ ス
④ 課 題 ⑤ 適 用 モ ジ ュ ー ル ⑥ 使 用 帯 域
（ ５ ） そ の 他 の 留 意 事 項
① 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）は 、日 本 国 籍 、米 国 籍 、欧 州 国 籍 、中 国 籍 、韓 国 籍 、台 湾 籍 及 び そ の 他 の 国 籍 に 分 け て 集 計 し た 。出 願 人 国 籍（ 地 域 ）は 、原 則 と し て 筆 頭 出 願 人 の 住 所 を 基 準 と し た 。 た だ し 、 米 国 の 公 開 特 許 公 報 の よ う に 出 願 人 が 明 記 さ れ て い な い 特 許 文 献 に つ い て は 、 フ ァ ミ リ ー 特 許 出 願 に 出 願 人 が 明 記 さ れ た も の が な い か を 調 査 し 、 見 付 か ら な い 場 合 は 筆 頭 発 明 者 の 住 所 で 代 用 し た 。
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② 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別 出 願 動 向 に お い て 、欧 州 国 籍 の 出 願 と は 、2016年12月1日 現 在 のEPC加 盟 国 で あ る 38か 国
1
の 国 籍 の 出 願 人 か ら の 出 願 と す る 。
③ 特 許 の 出 願 先 国 （ 地 域 ） に よ っ て デ ー タ ベ ー ス に 収 録 さ れ る ま で の 時 間 差 が あ る た め 、全 て の 特 許 デ ー タ が 収 録 さ れ て い る 期 間 が 各 国 で 異 な っ て い る 。こ の た め 、 特 に 2012 年 以 降 は 全 デ ー タ が 取 得 さ れ て い な い 可 能 性 が あ る こ と に 留 意 が 必 要 で あ る 。
④ 登 録 件 数 の 年 次 推 移 に つ い て は 、 審 査 請 求 制 度 の 有 無 、 特 許 出 願 か ら 審 査 請 求 ま で の 期 間 、 及 び 審 査 に 掛 か る 期 間 が 各 国 で 異 な る こ と を 念 頭 に 置 い て 評 価 す る 必 要 が あ る 。
⑤ 出 願 人 別 出 願 件 数 上 位 ラ ン キ ン グ の 集 計 に お い て 、 共 同 出 願 の 場 合 は 筆 頭 出 願 人 の み カ ウ ン ト し 、 筆 頭 出 願 人 以 外 の 出 願 人 に つ い て は カ ウ ン ト し な い こ と と し 、 一 出 願 を 一 出 願 人 に 対 応 さ せ た 。
２ ． 調 査 方 法
GaN パ ワ ー デ バ イ ス に 関 す る 日 米 欧 中 韓 台 へ の 特 許 出 願 を WPI で 検 索 し 、 抽 出 さ れ た 特 許 文 献 の 内 容 か ら 、GaNパ ワ ー デ バ イ ス に 関 す る 特 許 出 願 が 述 べ て い る 基 本 事 項（ 基 板 の 構 成 、素 子 タ イ プ 、電 流 の 向 き 、技 術 区 分 ）の 分 類 と 、応 用 分 野 、課 題 、及 び 特 徴 点 の 技 術 分 類 を 行 っ た 。 技 術 分 類 に 当 た っ て 使 用 し た 技 術 区 分 表 を 表3-1に 示 す 。
そ の 発 明 が 、 特 定 の 応 用 分 野 を 念 頭 に 置 い て 創 出 さ れ た と さ れ る 場 合 は 、 応 用 分 野 の 技 術 区 分 表 に 沿 っ て 分 類 し た 。
そ の 発 明 が 解 決 す べ き 課 題 と し て い る 技 術 を 、 課 題 の 技 術 区 分 表 に 沿 っ て 分 類 し た 。 さ ら に 、 特 許 文 献 の 内 容 か ら そ の 発 明 の 特 徴 点 を 、 大 き く 素 子 、 モ ジ ュ ー ル 、 製 造 プ ロ セ ス（ 製 造 方 法 と 製 造 装 置 を 含 む ）に 分 け て 分 類 し た 。ま た 、使 用 帯 域 と し て 、高 周 波 デ バ イ ス 分 野 と ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 分 野 に 分 け て 、 明 細 書 に 記 載 さ れ た 「 周 波 数 帯 域 」 を 集 計 し た 。 さ ら に 、 明 細 書 に 記 載 さ れ た 「 耐 電 圧 」 を 集 計 し た 。
基 本（ 基 板 の 構 成 、素 子 タ イ プ 、電 流 の 向 き ）、応 用 分 野 、課 題 、特 徴 点（ 素 子 、モ ジ ュ ー ル 、 製 造 プ ロ セ ス ） 及 び 使 用 帯 域 に つ い て は 、 そ れ ぞ れ 複 数 の 項 目 を 選 択 す る こ と を 認 め た 。ま た 、基 本（ 基 板 の 構 成 、素 子 タ イ プ 、電 流 の 向 き ）に つ い て は 、「 明 記 無 し 」 を 含 め て ど れ か 必 ず 一 つ 以 上 選 択 す る こ と と し た 。基 本（ 技 術 区 分 ）は 、「 明 記 無 し 」を 含 め て ど れ か 必 ず 一 つ 選 択 す る こ と と し た 。
な お 、特 徴 点（ 素 子 、モ ジ ュ ー ル 、製 造 プ ロ セ ス ）に つ い て は 、三 つ の 特 徴 点 の 全 体 か ら 必 ず 一 つ 以 上 選 択 す る こ と と し た 。
1
E PC加 盟 国（ 20 16年12月1日 現 在 ）は 、ア ル バ ニ ア 、オ ー ス ト リ ア 、ベ ル ギ ー 、ブ ル ガ リ ア 、ス イ ス 、キ プ ロ ス 、 チ ェ コ 、 ド イ ツ 、 デ ン マ ー ク 、 エ ス ト ニ ア 、 ス ペ イ ン 、 フ ィ ン ラ ン ド 、 フ ラ ン ス 、 イ ギ リ ス 、 ギ リ シ ア 、 ク ロ ア チ ア 、 ハ ン ガ リ ー 、 ア イ ル ラ ン ド 、 ア イ ス ラ ン ド 、 イ タ リ ア 、 リ ヒ テ ン シ ュ タ イ ン 、 リ ト ア ニ ア 、 ル ク セ ン ブ ル ク 、 ラ ト ビ ア 、 モ ナ コ 、 マ ケ ド ニ ア 旧 ユ ー ゴ ス ラ ビ ア 、 マ ル タ 、 オ ラ ン ダ 、 ノ ル ウ ェ ー 、 ポ ー ラ ン ド 、 ポ ル ト ガ ル 、 ル ー マ ニ ア 、 セ ル ビ ア 、 ス ウ ェ ー デ ン 、 ス ロ ベ ニ ア 、 ス ロ バ キ ア 、 サ ン マ リ ノ 、 ト ル コ の38か 国 で あ る 。
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表3 - 1 技 術 区 分 表 （ 上 位 項 目 の み 抜 粋 ）
・ 大 分 類 ： 基 本 ・ 大 分 類 ： 応 用 分 野 ・ 大 分 類 ・ 課 題
中 分 類 小 分 類 小 分 類 細 目 中 分 類 小 分 類
基 板 の 構 成 G a N o n Si 輸 送 機 器 基 板 欠 陥 減 少
G a N o n Si C 自 動 車 結 晶 配 向 制 御
G a N o n サ ファ イ ア 鉄 道 平 坦 化
G a N o n Ga N 航 空 ・ 宇 宙 大 口 径 化
G a N o n Al N そ の 他 成 長 速 度 向 上
明 記 無 し 産 業 機 器
低 コ ス ト ・ 製 造 容 易 化 ・ 歩 留 り 向 上
そ の 他
ロ ボ ッ ト ・ 工 作 機 械
そ の 他
素 子 タイ プ バ イ ポ ーラ トラ ン ジ スタ そ の 他 デバ イ ス・
モ ジ ュール
高 耐 圧 ・ 高 破 壊 耐 量
M OSF E T (M ISF E T ) 電 力 低 損 失
IG B T 発 電 シ ステム 高 速 化 ・ 高 周 波 化
JF E T 送 配 電 シ ステム 大 電 流 対 応
M E SF E T 蓄 電 シ ステム ノーマリ ーオ フ 化
サ イ リ スタ ワ イ ヤ レ ス給 電 温 度 変 化 対 策
ダ イ オ ード そ の 他 寄 生 素 子 対 策
明 記 無 し 民 生 機 器 電 磁 波 対 策
そ の 他 家 電 機 器 小 型 化 ・ 軽 量 化 ・ 集 積 化
電 流 の 向 き 縦 型 空 調 機 信 頼 性 ・ 長 寿 命 化
横 型 照 明
低 コ ス ト ・ 製 造 容 易 化 ・ 歩 留 り 向 上
明 記 無 し 映 像 機 器 そ の 他
技 術 区 分 高 周 波 デバ イ ス分 野 そ の 他
ス イ ッ チ ン グ デ バ イ ス 分 野
情 報 通 信 機 器
両 分 野 とも 記 載 パ ソ コン
明 記 無 し
サ ー バ ・ デ ー タ セ ン タ
ミ リ 波 通 信 レ ーダ 携 帯 端 末 基 地 局 そ の 他 軍 用
そ の 他
・ 大 分 類 ： 特 徴 点 （ 素 子 ） ・ 大 分 類 ： 特 徴 点 （ モ ジ ュ ー ル ）
中 分 類 小 分 類 中 分 類 小 分 類
半 導 体 領 域 ソ ース／ エ ミ ッ タ部 モ ノリ シ ッ ク 集 積 回 路
ドレ イ ン ／ コレ ク タ部 M M IC
チ ャ ネ ル ／ ゲート部 素 子 レ ベル での 混 載
ドリ フ ト／ 高 抵 抗 部 回 路
そ の 他 そ の 他
電 極 構 造 ・ 配 線 構 造 ソ ース／ エ ミ ッ タ部 パ ッ ケ ージ レ イ ア ウ ト
ドレ イ ン ／ コレ ク タ部 実 装 ・ ボン ディ ン グ
チ ャ ネ ル ／ ゲート部 封 止 ・ 封 緘
基 板 （ ｐ型 領 域 ） との コン タク トメ タル 多 チ ッ プ 積 層 ・ 一 体 化
そ の 他 冷 却 方 法
終 端 部 メ サ ・ ベベル リ ード線 ・ 端 子
フ ィ ール ドプ レ ート 回 路
ガ ードリ ン グ そ の 他
そ の 他 パ ッ シ ベーシ ョ ン
中 間 層 半 導 体 層
バ ッ フ ァ 層 そ の 他 そ の 他
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・ 大 分 類 ： 特 徴 点 （ 製 造 プ ロ セ ス ）
中 分 類 小 分 類 細 目 中 分 類 小 分 類 細 目
G a N バ ル ク 結 晶 成 長
ウ エ ハ プ ロ セ ス
（ 前 工 程 ）
洗 浄
気 相 法 成 膜
H VPE 誘 電 体 膜 形 成
M OCVD 金 属 膜 形 成
そ の 他 そ の 他
液 相 法 フ ォ トリ ソ グ ラ フ ィ
ア モ ノサ ーマル 法 エ ッ チ ン グ
フ ラ ッ ク ス法 イ オ ン 注 入
そ の 他 ｎ 型 形 成
貼 り 合 わ せ ｐ 型 形 成
剥 離 分 離 用
そ の 他 不 純 物 の 種 類
バ ッ フ ァ 層 形 成 そ の 他
形 成 条 件 熱 処 理
そ の 他
多 段 階 工 程 （ プ ロ セ スフ ロ ー） エ ピ 成 長 （ 半 導 体
層 ）
そ の 他
成 長 方 法 表 面 ・ 形 状 加
工 （ 切 断 、 研 磨 等 ）
切 断
スパ ッ タ・ 蒸 着 研 磨
気 相 成 長 貼 り 合 わ せ
液 相 成 長 そ の 他
そ の 他 アセンブリー
（ 後 工 程 ）
マウ ン ティ ン グ
基 板 との 関 係 ボ ン ディ ング
ホ モ エ ピ 成 長 ダ イ ボ ン ディン グ
ヘテロ エ ピ 成 長 ワ イ ヤ ボ ン ディ ン グ
そ の 他 そ の 他
封 止 ・ 封 緘 そ の 他 検 査 ・ 診 断
設 計 ・ シ ミ ュ レ ーシ ョ ン
・ 大 分 類 ： 使 用 帯 域 の 技 術 区 分 表 ・ 耐 電 圧 の 技 術 区 分 表
中 分 類 小 分 類 中 分 類 小 分 類
高 周 波 デバ イ ス分 野 3 M Hz未 満 耐 電 圧 1 00 V以 下 （ ≦ 100 V）
3 ≦ ＜ 30 MH z 2 00 V級 （10 0 ＜ ＜40 0 V）
3 0 ≦ ＜3 00 MH z 6 00 V級 （40 0 ≦ ＜90 0 V） 3 00 M Hz ≦ ＜1 G Hz 1 20 0 V級 （9 00 ≦ ＜2 00 0 V）
1 ≦ ＜ 8G Hz 3 30 0 V級 （2 00 0≦ ＜ 40 00 V）
8 ≦ ＜ 75 GH z 6 60 0 V級 （4 00 0≦ ＜ 90 00 V） 7 5G H z≦ ＜ 10 00 GH z 1 0 k V以 上 （9 000 ≦ ） 1 T H ｚ以 上
スイ ッ チ ン グ デバ イ ス分 野 2 0 kH z以 下 2 0 ＜ ＜1 00 k Hz 1 00 ≦ ＜ 300 k H z 3 00 k Hz ≦ ＜ 1M H z 1 ≦ ＜ 3M H z 3 ≦ ＜ 10 MH z 1 0 ≦ ＜3 0M Hz 3 0 ≦ ＜1 00 MH z 1 00 M Hz 以 上
本 編 要 約 第 １ 部 第 ２ 部 第 ３ 部 第 ４ 部 第 ５ 部 資 料 第 ６ 部
日本国籍 884件 41.6%
米国籍 788件 37.1% 欧州国籍
300件 14.1% 中国籍
51件 2.4%
韓国籍 52件
2.4%
台湾籍 5件 0.2%
その他 44件 2.1%
合計 2,124 件
46 61
71 78 94
133 160
154 151 158
174
226 233 218
167
50 100 150 200 250
20 40 60 80 100 120
20002001 2002200320042005 2006200720082009 201020112012 20132014
合計
出 願 件 数
出願年（優先権主張年）
日本 米国 欧州 中国
韓国 台湾 その他 合計
出願人国籍（地域） 優先権主張 2000-2014年
日本 6,267件
31.5%
米国 5,653件
28.4% 欧州
2,210件 11.1% 中国 2,685件
13.5% 韓国 1,755件
8.8%
台湾 1,334件
6.7%
合計 19,904 件
682 808
762 923
1,084 1,375
1,467 1,331
1,290 1,466
1,647
2,108 2,134
1,755
1,072
500 1,000 1,500 2,000 2,500
100 200 300 400 500 600 700
2000200120022003200420052006 20072008200920102011201220132014
合計
出 願 件 数
出願年（優先権主張年）
日本 米国 欧州 中国
韓国 台湾 合計
出願先国（地域） 優先権主張 2000-2014年
第 ２ 節 全 体 動 向 調 査 １ ． PCT出 願 動 向
出 願 人 国 籍 （ 地 域 ） 別PCT出 願 件 数 推 移 及 び 出 願 件 数 比 率 を 図3-1に 示 す 。
PCT出 願 件 数 の 合 計 は2,124件 で 、 2000年 か ら 2012年 ま で お お む ね 増 加 傾 向 で あ る 。 そ の 中 で 、2005年 か ら2006年 、2011年 か ら2012年 の 二 つ の 時 期 に 出 願 件 数 の ピ ー ク が 見 ら れ る 。 ま た 2010年 か ら 2011年 に は 、 特 に 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 が 増 加 し て い る 。
図3 - 1 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別P CT出 願 件 数 推 移 及 び 出 願 件 数 比 率（ 出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）2 00 0 - 2 0 1 4年 ）
２ ． 全 体 動 向
出 願 先 国 （ 地 域 ） 別 出 願 件 数 推 移 及 び 出 願 件 数 比 率 を 図3-2に 示 す 。
出 願 件 数 の 合 計 は 19,904 件 で 、 こ の う ち 出 願 先 国 （ 地 域 ） 別 で 最 も 多 い の は 日 本 の 6,267件 で 全 体 の31.5％ を 占 め て い る 。次 い で 米 国 へ の 出 願 が5,653件（ 28.4％ ）、中 国 へ の 出 願 が2,685件 （ 13.5％ ）、 欧 州 へ の 出 願 が2,210件 （ 11.1％ ） と 続 い て い る 。
2010年 代 に 入 り 、 特 に 中 国 へ の 出 願 件 数 が 相 対 的 に 増 加 し て い る 。
図3 - 2 出 願 先 国（ 地 域 ）別 出 願 件 数 推 移 及 び 出 願 件 数 比 率（ 日 米 欧 中 韓 台 へ の 出 願 、出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）： 20 0 0 -2 0 14年 ）
注 )2 0 13年 以 降 は デ ー タ ベ ー ス 収 録 の 遅 れ 、 PC T 出 願 の 各 国 移 行 の ず れ 等 で 、 全 デ ー タ を 反 映 し て い な い 可 能 性 が あ る 。
本 編 要 約 第 １ 部 第 ２ 部 第 ３ 部 第 ４ 部 第 ５ 部 資 第 ６ 部
台湾
42 55
40 44 46 58 55
35 41
50 61 91 61
22 2 韓国
42 44
57 62 69 70 78 67 61 54 60 74 86
36 27 中国
27 37
53 59 108 80 90 95 108 134 142 138 106 48
36
欧州 62
44
51 54 51 59 56
35 31 44 40 31 19 9 1 米国 184 179 164 229 205 299 289 260 255 285 324 397 343 243 59 日本 108 157 136 181 210 221 285 252 263 296 299 296 150
46 17
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 出願先国
（地域）
出願年(優先権主張年） 優先権主張2000～2014年
日本 2,917件
29.0%
米国 3,715件
36.9% 欧州
587件 5.8% 中国 1,261件
12.5% 韓国 887件
8.8%
台湾 703件 7.0%
合計 10,070 件
日本国籍 10,351件 52.0%
米国籍 4,276件 21.5% 欧州国籍
2,171件 10.9% 中国籍
961件 4.8%
韓国籍 1,276件 6.4%
台湾籍 691件
3.5%
その他 178件 0.9%
合計 19,904 件
682 808
762 923
1,084 1,375
1,467 1,331
1,290 1,466
1,647 2,108
2,134
1,755
1,072
500 1,000 1,500 2,000 2,500
200 400 600 800 1,000 1,200
2000 2001 20022003 2004 2005 2006 2007 200 8 200 9 201 0 201 1 201 2 201 3 201 4
合計
出 願 件 数
出願年（優先権主張年）
日本 米国 欧州 中国
韓国 台湾 その他 合計
出願人国籍（地域） 優先権主張 2000-2014年
出 願 先 国 （ 地 域 ） 別 登 録 件 数 推 移 及 び 登 録 件 数 比 率 を 図3-3に 示 す 。
登 録 件 数 の 合 計 は 10,070 件 で 、 こ の う ち 出 願 先 国 （ 地 域 ） 別 で 最 も 多 い の は 米 国 の 3,715件 で 全 体 の36.9％ を 占 め て い る 。 次 い で 日 本 の2,917件 （ 29.0％ ）、 中 国 の 1,261 件 （ 12.5％ ）、 韓 国 の887件 （ 8.8％ ） と 続 い て い る 。
図3 - 3 出 願 先 国（ 地 域 ）別 登 録 件 数 推 移 及 び 登 録 件 数 比 率（ 日 米 欧 中 韓 台 で の 登 録 、出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）： 20 0 0 -2 0 14年 ）
注 )調 査 時 点 で 審 査 請 求 前 や 審 査 中 の 出 願 が 存 在 す る た め 、 20 14年 に 近 づ く に つ れ て 件 数 が 減 少 す る こ と に 注 意 す る こ と 。
出 願 人 国 籍 （ 地 域 ） 別 出 願 件 数 推 移 及 び 出 願 件 数 比 率 を 図3-4に 示 す 。
出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別 で 最 も 多 い の は 日 本 国 籍 出 願 人 の10,351件 で 全 体 の52.0％ を 占 め て い る 。次 い で 米 国 籍 出 願 人 に よ る 特 許 出 願 が4,276件（ 21.5％ ）、欧 州 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 が2,171件 （ 10.9％ ） と 続 い て い る 。 2011年 以 降 、中 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 の 増 加 傾 向 が 見 ら れ る 。
図 3 - 4 出 願 人 国 籍 （ 地 域 ） 別 出 願 件 数 推 移 及 び 出 願 件 数 比 率 （ 日 米 欧 中 韓 台 へ の 出 願 、 出 願 年
（ 優 先 権 主 張 年 ）： 20 0 0 -20 1 4年 ）
注 )2 0 13年 以 降 は デ ー タ ベ ー ス 収 録 の 遅 れ 、 PC T 出 願 の 各 国 移 行 の ず れ 等 で 全 出 願 デ ー タ を 反 映 し て い な い 可 能 性 が あ る 。
本 編 要 約 第 １ 部 第 ２ 部 第 ３ 部 第 ４ 部 第 ５ 部 資 料 第 ６ 部
台湾
5 7 7 3 8 6 1 1 5 1 4 2 1 2 0 7 1 4 韓国
5 7 0 2 9 5
1 7 3 6 6 6 8 2 7 1 6 中国
9 8 1 3 8 1 2 8 0 8 3 5 9 2 8 8 2 8 欧州
7 7 1 5 5 8 7 4 2 1 6 7 4 1 7 3 2 米国 2 ,2 2 1 2 ,1 1 1
5 7 3 6 7 3 0 0 3 1 3 6 8 日本 5 ,2 3 1
5 4 5 2 8 8 2 3 1 2 1
3 9 2 0
日本 米国 欧州 中国 韓国 台湾 その他
出願先国
（ 地域）
出願人国籍（ 地域）
出 願 先 国 （ 地 域 ） 別 の 出 願 人 国 籍 （ 地 域 ） 別 出 願 件 数 を 図3-5に 示 す 。
日 本 へ の 出 願 件 数 は 、 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 件 数 が ほ と ん ど を 占 め 、 次 い で 米 国 籍 、 欧 州 国 籍 、 韓 国 籍 の 出 願 人 に よ る 件 数 と 続 い て い る 。 米 国 へ の 出 願 件 数 は 、 日 本 国 籍 と 米 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の が 多 数 を 占 め 、 次 い で 欧 州 国 籍 、 台 湾 籍 、 韓 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の が 続 い て い る 。 欧 州 へ の 出 願 件 数 は 、 主 に 日 本 国 籍 、 欧 州 国 籍 、 米 国 籍 の 出 願 人 か ら 各 々 ほ ぼ 同 規 模 の 件 数 で 出 願 さ れ て い る 。 中 国 へ の 出 願 件 数 は 、 日 本 国 籍 と 中 国 籍 の 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 が 多 数 を 占 め 、 次 い で 米 国 籍 、 欧 州 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の が 続 い て い る 。 韓 国 へ の 出 願 件 数 は 、 韓 国 籍 、 日 本 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の が 多 く 、 次 い で 、 米 国 籍 、 欧 州 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の と 続 い て い る 。 台 湾 へ の 出 願 件 数 は 、 日 本 国 籍 、 米 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の が 多 く 、 次 い で 、 台 湾 籍 、 欧 州 国 籍 の 出 願 人 に よ る も の が 続 い て い る 。
図3 - 5 出 願 先 国（ 地 域 ）別 － 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別 出 願 件 数（ 日 米 欧 中 韓 台 へ の 出 願 、出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）： 20 0 0 -2 0 14年 ）
日 米 欧 中 韓 台 へ の 出 願 に お け る 出 願 先 国（ 地 域 ）別 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別 出 願 件 数 収 支 を 図 3-6に 示 す 。
日 本 か ら 米 国 、欧 州 、中 国 、韓 国 、台 湾 へ の 各 出 願 件 数 は 、い ず れ も 米 国 、欧 州 、中 国 、 韓 国 、 台 湾 か ら 日 本 へ の 出 願 件 数 よ り 多 い 。 米 国 か ら 各 国 （ 地 域 ） へ の 出 願 件 数 は 、 欧 州 、 韓 国 、 台 湾 に 対 し て は 収 支 が ほ ぼ 拮 抗 し て い る が 、 中 国 へ の 出 願 件 数 は 中 国 か ら 米 国 へ の 出 願 件 数 よ り 多 い 。欧 州 か ら 各 国（ 地 域 ）へ の 出 願 件 数 は 、中 国 、韓 国 、台 湾 へ の 出 願 件 数 が 、中 国 、韓 国 、台 湾 か ら 欧 州 へ の 出 願 件 数 よ り 多 い 。中 国 か ら 各 国（ 地 域 ）へ の 出 願 件 数 は 、 各 国 （ 地 域 ） か ら 中 国 へ の 出 願 件 数 よ り 少 な い 。 韓 国 と 台 湾 と の 間 の 出 願 件 数 は 、 収 支 が ほ ぼ 拮 抗 し て い る 。
図3 - 6 出 願 先 国（ 地 域 ）別 － 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別 出 願 件 数 収 支（ 日 米 欧 中 韓 台 へ の 出 願 、出 願
本 編 要 約 第 １ 部 第 ２ 部 第 ３ 部 第 ４ 部 第 ５ 部 資 第 ６ 部
日本国籍 5 ,2 3 1 件 8 3 .5 % 米国籍
5 4 5 件 8 .7 %
欧州国籍 2 8 8 件
4 .6 % 中国籍
2 3 件 0 .4 %
韓国籍 1 2 1 件 1 .9 %
台湾籍 3 9 件 0 .6 %
その他 2 0 件 0 .3 %
日 本への 出願 6 , 2 67 件
日本国籍 7 7 1 件 3 4 .9 %
米国籍 5 5 8 件 2 5 .2 % 欧州国籍
7 4 2 件 3 3 .6 % 中国籍
1 6 件 0 .7 %
韓国籍 7 4 件 3 .3 %
台湾籍 1 7 件 0 .8 %
その他 3 2 件 1 .4 %
欧 州への 出願 2 , 2 10 件
日本国籍 9 8 1 件 3 6 .5 %
米国籍 3 8 1 件 1 4 .2 % 欧州国籍
2 8 0 件 1 0 .4 % 中国籍 8 3 5 件 3 1 .1 %
韓国籍 9 2 件 3 .4 %
台湾籍 8 8 件
3 .3 % その他
2 8 件 1 .0 %
中 国への 出願 2 , 6 85 件
日本国籍 5 7 0 件 3 2 .5 % 米国籍 2 9 5 件 1 6 .8 %
欧州国籍 1 7 3 件
9 .9 % 中国籍
6 件 0 .3 % 韓国籍 6 6 8 件 3 8 .1 % 台湾籍
2 7 件 1 .5 %
その他 1 6 件 0 .9 %
韓 国への 出願 1 , 7 55 件
日本国籍 5 7 7 件 4 3 .3 %
米国籍 3 8 6 件 2 8 .9 % 欧州国籍
1 1 5 件 8 .6 % 中国籍
1 4 件 1 .0 %
韓国籍 2 1 件 1 .6 %
台湾籍 2 0 7 件 1 5 .5 %
その他 1 4 件 1 .0 %
台 湾への 出願 1 , 3 34 件 日本国籍
2 ,2 2 1 件 3 9 .3 % 米国籍 2 ,1 1 1 件 3 7 .3 % 欧州国籍
5 7 3 件 1 0 .1 %
中国籍 6 7 件 1 .2 %
韓国籍 3 0 0 件 5 .3 %
台湾籍 3 1 3 件 5 .5 %
その他 6 8 件 1 .2 %
米 国への 出願 5 , 6 53 件
5 4 5 件 2 ,2 2 1 件
9 8 1 件
5 7 0 件 7 7 1 件 2 8 8 件
5 7 3 件
5 5 8 件
2 9 5 件 3 8 1 件
6 7 件
3 8 6 件 2 3 件
1 6 件
2 8 0 件
1 1 5 件
1 7 3 件 7 4 件 1 2 1 件
3 0 0 件
9 2 件
6 件 8 8 件
1 4 件
1 7 件
2 1 件
2 7 件 3 9 件
3 1 3 件
5 7 7 件
年 （ 優 先 権 主 張 年 ）： 2 0 00- 2 0 1 4年 ）
３ ． 出 願 人 属 性 別 出 願 動 向
出 願 人 国 籍 （ 地 域 ） 別 － 出 願 人 属 性 別 出 願 件 数 比 率 を 図 3-7 に 示 す 。 日 米 欧 韓 国 籍 出 願 人 は 、7割 以 上 が 企 業 か ら の 出 願 で あ る が 、台 湾 籍 は 約 半 数 、中 国 籍 は 約3分 の1が 企 業 か ら の 出 願 で 、 大 学 か ら の 出 願 件 数 比 率 が 大 き く な っ て い る 。 共 同 出 願 の 属 性 別 の 内 訳 を 表 3-2 に 示 す 。 こ れ に よ る と 、 中 国 籍 を 除 く 各 国 籍 （ 地 域 ） 出 願 人 で 企 業 と 個 人 の 共 同 出 願 が 多 い が 、 日 本 国 籍 出 願 人 は 、 企 業 と 大 学 と の 共 同 出 願 が 相 当 数 あ る こ と が 分 か る 。
本 編 要 約 第 １ 部 第 ２ 部 第 ３ 部 第 ４ 部 第 ５ 部 資 料 第 ６ 部
企業 8,544件
82.5% 大学
131件 1.3% 研究 機関 126件
1.2%
個人 23件 0.2%
共同 出願 1,527件
14.8%
合計 10,351件
企業 3,092件
72.3% 大学
401件 9.4% 研究 機関 30件 0.7%
個人 48件 1.1%
共同 出願 705件 16.5%
合計 4,276件
企業 1,535件
70.7% 大学
34件 1.6% 研究 機関 200件
9.2% 個人 12件 0.6%
共同 出願 390件 18.0%
合計 2,171件
企業 328件 34.1%
大学 311件 32.4% 研究
機関 182件 18.9% 個人 35件 3.6%
共同 出願 105件
10.9%
合計 961件
企業 912件 71.5% 大学
125件 9.8% 研究 機関 87件 6.8%
個人 10件 0.8%
共同 出願 142件
11.1%
合計 1,276件
企業 349件 50.5% 大学
137件 19.8% 研究 機関 38件 5.5%
個人 38件 5.5%
共同 出願 129件 18.7%
合計 691件
図3 - 7 出 願 人 国 籍（ 地 域 ）別 － 出 願 人 属 性 別 出 願 件 数 比 率（ 日 米 欧 中 韓 台 へ の 出 願 、出 願 年（ 優 先 権 主 張 年 ）： 20 0 0 -2 0 14年 ）
a ） 日 本 国 籍 出 願 人 b ） 米 国 籍 出 願 人 c ） 欧 州 国 籍 出 願 人
d ） 中 国 籍 出 願 人 e ） 韓 国 籍 出 願 人 f ） 台 湾 籍 出 願 人
表3 - 2 共 同 出 願 の 属 性 別 内 訳
日 本 国 籍 米 国 籍 欧 州 国 籍 中 国 籍 韓 国 籍 台 湾 籍
共 同 出 願 詳 細 出 願 件 数 出 願 件 数 出 願 件 数 出 願 件 数 出 願 件 数 出 願 件 数
企 - 企 4 60 9 2 1 17 1 5 2 0 1 0
企 - 大 3 37 3 5 2 8 4 9 3 5 1 5
企 - 研 5 7 0 4 0 1 1 4 0
企 - 個 5 79 3 73 1 28 7 5 7 7 0
大 - 大 0 3 0 0 2 0
大 - 研 3 4 7 5 2 7 0 4 0
大 - 個 7 4 9 2 1 5 1 3
研 - 研 3 1 7 0 0 0
研 - 個 2 2 3 1 3 5 3 7
個 - 個 9 3 7 8 9 1 1 1 2
企 - 研 - 個 5 0 1 0 0 0
大 - 研 - 個 0 9 2 0 0 0
企 - 大 - 研 1 5 6 1 2 0 0 0
企 - 大 - 個 1 9 2 3 8 1 2
企 - 大 - 研 - 個 0 0 2 0 0 0
合 計 1 ,5 27 7 05 3 90 1 05 1 42 1 29
