本周，SEMI發(fā)布了半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)年終預(yù)測(cè)報(bào)告，預(yù)計(jì)2020年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售總額將在2019年596億美元的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)16%，創(chuàng)下689億美元的業(yè)界新紀(jì)錄。而且，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)在明、后兩年的增長(zhǎng)后勁也很強(qiáng)，預(yù)估2021年將實(shí)現(xiàn)719億美元的銷售額，2022年將進(jìn)一步升至761億美元。
相比于今年的狀況，2019年明顯疲軟。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全球排名前10的半導(dǎo)體設(shè)備商的總銷售額為590.4億美元，與2018年的615.4億美元相比，下降了4.07%。這其中，美國的應(yīng)用材料以134.7億美元的銷售額位列全球第一，該公司從2007年開始就一直占據(jù)首位，不過，2011年，頭名位置曾被光刻機(jī)龍頭ASML奪得，那之后，應(yīng)用材料又奪回了龍頭寶座。
從今年3月開始，雖然全球疫情還很嚴(yán)重，但半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)就一直呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，同比都實(shí)現(xiàn)了較大幅度的增長(zhǎng)，如下圖所示。
特別是到了8月，北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨金額達(dá)到26.53億美元，環(huán)比增長(zhǎng)3%，同比增長(zhǎng)了32.5%，為2018年5月來的新高，并創(chuàng)下連續(xù)11個(gè)月超過20億美元的佳績(jī)。
在整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)中，晶圓制造設(shè)備大約占整體的80%，封裝及組裝設(shè)備大約占 7%，測(cè)試設(shè)備大約占 9%，其他設(shè)備大約占 4%。而在晶圓制造設(shè)備中，光刻機(jī)，刻蝕機(jī)，薄膜沉積設(shè)備為核心設(shè)備，分別占晶圓制造環(huán)節(jié)設(shè)備成本的30%，25%，25%。
而火爆的市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體前道和后道設(shè)備都提出了更多的需求。其中，前道設(shè)備（如晶圓制造、晶圓廠設(shè)施和光罩設(shè)備等）2020年將增長(zhǎng)15%，達(dá)到594億美元，預(yù)計(jì)2021和2022年將分別增長(zhǎng)4%和6%。而占晶圓制造設(shè)備總銷售約一半的代工和邏輯芯片業(yè)務(wù)，拜先進(jìn)技術(shù)大量投資所賜，今年支出出現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng)，達(dá)到300億美元；NAND閃存制造設(shè)備支出則有30%的大幅增長(zhǎng)，超過140億美元，DRAM則有望在2021和2022年成為帶動(dòng)增長(zhǎng)的火車頭。
后道設(shè)備方面，組裝和封裝設(shè)備在先進(jìn)封裝應(yīng)用的助長(zhǎng)下，預(yù)估2020年增長(zhǎng)20%，達(dá)到35億美元，2021和2022年也有望分別增長(zhǎng)8%和5%。半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)2020年將大漲20%，達(dá)到60億美元，2021和2022年也有望在5G和高性能運(yùn)算（HPC）應(yīng)用需求帶動(dòng)下延續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
半導(dǎo)體設(shè)備廠商方面，據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，全球規(guī)模以上晶圓制造設(shè)備商共計(jì)58家，其中日本的企業(yè)最多，達(dá)到 21 家，占36%，其次是歐洲13家、北美10家、韓國7家，而中國大陸僅4家，分別是上海盛美、上海中微、Mattson（亦莊國投收購）和北方華創(chuàng)等。半導(dǎo)體設(shè)備是一個(gè)高度壟斷的市場(chǎng)。根據(jù)各細(xì)分設(shè)備市場(chǎng)占有率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在光刻機(jī)、PVD、刻蝕機(jī)、氧化/擴(kuò)散設(shè)備上，前三家設(shè)備商的總市占率都達(dá) 90%以上，而且行業(yè)龍頭都能占據(jù)一半左右的市場(chǎng)。
晶圓廠助攻
半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的紅火，與晶圓代工市場(chǎng)的火爆密不可分，特別是中國臺(tái)灣地區(qū)，作為全球晶圓代工業(yè)的核心地帶，有牽一發(fā)而動(dòng)全身的影響力。產(chǎn)業(yè)龍頭臺(tái)積電的搶眼表現(xiàn)，更是對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)做出了極大的貢獻(xiàn)。該公司持續(xù)投入先進(jìn)制程，從今年資本支出來看，臺(tái)積電在第二季度宣布，今年資本支出增加至160億美元-170億美元的歷史新高，可見，臺(tái)積電并未因華為禁令而減少投資，同時(shí)也意味著蘋果、英偉達(dá)、AMD等其他客戶未來需求樂觀。
臺(tái)積電先進(jìn)制程的不斷推進(jìn)，從目前已經(jīng)量產(chǎn)的 5nm，到正在規(guī)劃的3nm及2nm制程技術(shù)，加上目前正在規(guī)劃興建的竹南先進(jìn)封裝廠，未來幾年臺(tái)積電對(duì)設(shè)備的需求會(huì)持續(xù)旺盛。臺(tái)積電每年在先進(jìn)制程產(chǎn)能（12吋晶圓）擴(kuò)充上的投資都不低于100億美元，現(xiàn)已確定的是南科F18廠1~3期為5nm生產(chǎn)基地，1、2期已量產(chǎn)，3期正在裝機(jī)，預(yù)估至2022年，其5nm產(chǎn)能較2020年將增加3倍。而Fab18廠4~6期為3nm基地，目前正在建設(shè)中。同時(shí)，南科還會(huì)建設(shè)特殊制程與先進(jìn)封裝廠。
此外，美光在中國臺(tái)灣地區(qū)的中科A3廠原計(jì)劃在下半年就位，A5廠也將在2021年確定是否擴(kuò)建。臺(tái)灣地區(qū)其它廠商，如旺宏、華邦電、南亞科等也將啟動(dòng)擴(kuò)廠計(jì)劃，這也將提升半導(dǎo)體設(shè)備的市場(chǎng)需求。
就在不久前的8月，以中國臺(tái)灣地區(qū)為代表的晶圓代工廠部分產(chǎn)線已經(jīng)提高過一次報(bào)價(jià)，有產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，臺(tái)積電、聯(lián)電等將8吋晶圓代工報(bào)價(jià)上調(diào)了10%到20%，同時(shí)，12吋晶圓代工產(chǎn)能也處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，近幾天，業(yè)界一直在傳聞明年臺(tái)積電的12吋晶圓代工報(bào)價(jià)將提升。
在8吋晶圓代工方面，進(jìn)入第三季度以來，由于市場(chǎng)對(duì)電源管理芯片、功率器件、顯示面板驅(qū)動(dòng)IC，以及CMOS圖像傳感器（CIS）等需求愈加強(qiáng)勁，再加上新增產(chǎn)能有限，使得全球市場(chǎng)的8吋晶圓代工產(chǎn)能更加吃緊，在這種情況下，8吋晶圓代工龍頭企業(yè)聯(lián)電和世界先進(jìn)的相關(guān)產(chǎn)能都已滿載。
這種情勢(shì)使代工廠進(jìn)一步增強(qiáng)了定價(jià)話語權(quán)，以8吋晶圓代工產(chǎn)能主要來源地中國臺(tái)灣為例，相關(guān)廠商都表示，目前產(chǎn)能確實(shí)很滿，在與客戶洽談新的代工訂單與價(jià)格時(shí)，情勢(shì)對(duì)于晶圓代工廠較為有利。而相關(guān)IC設(shè)計(jì)廠商則表示，現(xiàn)在想新增投片量非常難。一般來說，長(zhǎng)期合作且投片量大的客戶，會(huì)被代工廠列為優(yōu)先照顧對(duì)象。而投片量小、價(jià)格相對(duì)低，或合作關(guān)系較普通的IC設(shè)計(jì)廠，面臨產(chǎn)能不足時(shí)，加價(jià)換產(chǎn)能是一種方式，但就算加價(jià)，也不一定會(huì)拿到足夠的產(chǎn)能。
今年，聯(lián)電的表現(xiàn)非常搶眼，一度有蓋過臺(tái)積電之勢(shì)。不僅8吋，聯(lián)電的12吋晶圓代工業(yè)務(wù)表現(xiàn)也非常搶眼。例如，近期，該公司12吋廠訂單大增，其中，聯(lián)發(fā)科因物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求強(qiáng)，緊急增加了聯(lián)電22nm制程下單量，加上瑞昱主動(dòng)式降噪無線藍(lán)牙耳機(jī)、擴(kuò)充底座控制IC訂單涌入，都是主要訂單來源。另外，三星8月發(fā)布新機(jī)，其ISP影像處理器從9月開始追加聯(lián)電12吋晶圓投片量，估計(jì)總量將達(dá)1萬片，而且，三星28nm制程的OLED驅(qū)動(dòng)芯片需求增加，訂單也交給了聯(lián)電12吋產(chǎn)線。同時(shí)，聯(lián)電80nm、90nm制程受惠TDDI芯片訂單量增加，在三星、聯(lián)發(fā)科、瑞昱等大客戶訂單帶動(dòng)下，使得聯(lián)電12吋產(chǎn)能利用率同步滿載。
在中國大陸晶圓代工廠商中，中芯國際目前的產(chǎn)能利用率也在高位，今年第二季度達(dá)到了98.6%，而去年同期為91.1%，月產(chǎn)能從上一季度的47.6萬片增加至48萬片，在今年年底前，中芯國際8吋產(chǎn)能每月會(huì)增加3萬片，12吋每月會(huì)增加2萬片。
除了晶圓代工廠，IDM也都呈現(xiàn)出產(chǎn)能擴(kuò)充的態(tài)勢(shì)。據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，2020年全球?qū)⒂?0座新的12吋晶圓廠進(jìn)入量產(chǎn)階段，全球晶圓產(chǎn)能將新增1790萬片8吋約當(dāng)晶圓，2021年新增產(chǎn)能將創(chuàng)歷史新高，達(dá)到2080萬片8吋約當(dāng)晶圓。新增產(chǎn)能主要來自于韓國大廠三星及SK海力士，還有中國的長(zhǎng)江儲(chǔ)存、武漢新芯，以及華虹宏力等。這些都給半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的繁榮提供了源源不斷的動(dòng)力。
中國大陸存儲(chǔ)芯片貢獻(xiàn)大
按地區(qū)劃分，中國大陸、中國臺(tái)灣和韓國是2020年半導(dǎo)體設(shè)備支出的前三甲。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，中國大陸在晶圓代工和存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)投資持續(xù)挹注下，今年將首次躍居全球半導(dǎo)體設(shè)備消費(fèi)市場(chǎng)首位，韓國則在存儲(chǔ)器投資復(fù)蘇和邏輯芯片投資增加的推動(dòng)下，有望在2021年領(lǐng)先全球；中國臺(tái)灣得益于先進(jìn)邏輯晶圓代工的持續(xù)投資，設(shè)備支出依舊強(qiáng)勁。
按照SEMI的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，中國大陸市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的需求量已經(jīng)超過全球所有其它市場(chǎng)，且增長(zhǎng)潛力還很大，這在很大程度上是由存儲(chǔ)芯片制造驅(qū)動(dòng)的。這是因?yàn)樯a(chǎn)制造能力是存儲(chǔ)器廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力，促使投資規(guī)模化、長(zhǎng)期化。存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的兩大特點(diǎn)是拼制造工藝和產(chǎn)能，原因在于存儲(chǔ)芯片技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，各家廠商的產(chǎn)品容量、封裝形式都遵循標(biāo)準(zhǔn)的接口，在同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)下，存儲(chǔ)廠商通過改進(jìn)制造工藝，提升產(chǎn)能，利用規(guī)模優(yōu)勢(shì)降低成本，以提升競(jìng)爭(zhēng)力。
在這種情況下，中國大陸存儲(chǔ)器廠商正在積極進(jìn)行工藝研發(fā)與產(chǎn)能建設(shè)，需要長(zhǎng)期、大規(guī)模的設(shè)備投入。
在過去幾年里，中國大陸掀起了存儲(chǔ)芯片制造廠建設(shè)熱潮，代表企業(yè)有：主要生產(chǎn)3D NAND閃存的長(zhǎng)江存儲(chǔ)，專注于DRAM的合肥長(zhǎng)鑫，以及福建晉華。其中，長(zhǎng)江存儲(chǔ)和合肥長(zhǎng)鑫在2020年都進(jìn)入了產(chǎn)能爬坡期，對(duì)相應(yīng)設(shè)備需求很迫切。
以長(zhǎng)江存儲(chǔ)為例，據(jù)集邦咨詢統(tǒng)計(jì)，該公司2019年第四季度產(chǎn)能約為2萬片/月（12英寸），到2020年底有望擴(kuò)產(chǎn)至7萬片/月，預(yù)計(jì)2023年將擴(kuò)產(chǎn)至30萬片/月。根據(jù)湖北省發(fā)改委發(fā)布的信息，長(zhǎng)江存儲(chǔ)一期投資569.5萬元（對(duì)應(yīng)10萬片/月產(chǎn)能），其中2018、2019年投資分別為200萬元和50萬元。
此外，紫光集團(tuán)曾宣布在南京、成都、重慶陸續(xù)展開集成電路基地建設(shè)，投資總規(guī)模在千億級(jí)別，其中，計(jì)劃在紫光南京存儲(chǔ)器制造基地投資300億美元，根據(jù)南京市人民政府發(fā)布的信息，紫光南京存儲(chǔ)器制造基地（一期）投資計(jì)劃800億元。
就目前情況來看，預(yù)計(jì)中國大陸主要存儲(chǔ)器廠在2019-2022年的投資規(guī)模分別為321.7億元、495.0億元、806.0億元、1116.3億元。這些會(huì)對(duì)相應(yīng)的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)繁榮做出很大貢獻(xiàn)。
結(jié)語
當(dāng)下，無論是晶圓代工廠，還是IDM，無論是邏輯芯片、模擬芯片，還是存儲(chǔ)器，都處于產(chǎn)能緊張期，且從可預(yù)見的未來兩年內(nèi)，這種狀況恐怕將一直持續(xù)下去，這也正是半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)如此火爆的重要原因所在。在這種情況下，除了國際巨頭，中國本土的半導(dǎo)體設(shè)備廠商也將迎來一波發(fā)展良機(jī)。