日前,日本財務省公布2019年12月份進出口數(shù)字,其中半導體設備的出口額激增26%。作為全球半導體設備主要供應地之一,日本半導體設備業(yè)的進出口狀況頗具代表性。它的明顯轉曖,為近期全球半導體需求好轉再添新跡象。業(yè)界普遍預期,在經歷了2019年整個半導體市場遇冷,半導體制造設備市場下跌之后,2020年將明顯回溫,更是有望在未來幾年中市場規(guī)模創(chuàng)出新高。
2020年設備業(yè)走勢看好
2019年是半導體設備產業(yè)較暗淡的一年,受整個半導體市場遇冷影響,2019年全球半導體設備市場出現(xiàn)下滑。有數(shù)據(jù)顯示,全球半導體設備2019年銷售額將比上一年減少10.5%,降至576億美元。不過全球幾大半導體巨頭三星電子、臺積電、英特爾一致調高2020年資本支出力度,業(yè)界對于2020年半導體設備業(yè)的走勢重新看好。
臺積電在今年1月召開的法說會上表示,將增加2020年的資本支出,從原訂的110億美元,上修至140億美元~150億美元,創(chuàng)下歷史新高。三星電子則在2019年就宣布,將在未來十年中投入1160億美元,推動其在邏輯芯片制造領域的擴張,重點將升級極紫外光刻(EUV)工藝技術的發(fā)展。英特爾則在日前發(fā)布的2019年財報中表示,2020年計劃的資本支出約為170億美元。目前,業(yè)內傳出“英特爾將提前進行7nm投資”的消息,英特爾2020年的設備投資計劃,不僅要增加現(xiàn)有14/10nm工藝的產能,還要對7/5nm工藝進行投資。
這些消息均對半導體設備市場形成利多效應。在此影響下,業(yè)界開始看好半導體設備業(yè)2020年的走勢。研究機構預計,2020年半導體設備將比2019年增長5.5%,恢復至608億美元規(guī)模,2021年半導體設備全球銷售額將比2020年增長9.8%,達到668億美元的歷史高位。
分析這一輪半導體設備產業(yè)的回溫可以發(fā)現(xiàn),三大半導體巨頭增加資本支出固然是拉動半導體設備產業(yè)增長的直接因素,更進一步的原因則是受到了5G與人工智能等新一代信息技術發(fā)展的影響,刺激了半導體產品的需求。5G與人工智能技術是先進工藝的主要應用領域。
比如2019年多家手機廠商推出5G機型,這些機型大多采用12nm~7nm先進工藝基帶芯片,如高通Snapdragon X50、聯(lián)發(fā)科Helio M70、英特爾XMM 8000系列、三星Exynos 5000系列、海思Balong 5000系列等。這造就出半導體設備的潛在需求。
5G、AI長期支撐半導體設備業(yè)發(fā)展
5G與人工智能不僅在2020年短期帶動半導體設備市場回溫,還將長期支撐半導體設備業(yè)的發(fā)展。
對此,英特爾中國研究院院長宋繼強提出,從2015年到2025年,全球數(shù)據(jù)量以25%的年復合增長率攀升。到2025年,全球產生的數(shù)據(jù)量將達到175ZB,全球智能互聯(lián)網設備2025億部。目前數(shù)據(jù)產生的速度和規(guī)模,遠遠超過了現(xiàn)有的處理和計算能力。數(shù)據(jù)就是未來石油,推動著信息技術的發(fā)展。未來數(shù)據(jù)形態(tài)和計算場景更加多樣化,如何釋放數(shù)據(jù)紅利,對計算力提出更高要求。應用材料副總裁余定陸也指出,AI與大數(shù)據(jù)時代中啟動了“硬件復興”的各種資源投入。在計算機運算處理器部分,人工智能需要大量、快速的存儲器存取及平行運算,才能提升巨量數(shù)量處理能力。
AI與大數(shù)據(jù)的發(fā)展,均將長期驅動對半導體設備的投入。中銀國際證券的研究報告預測,2000-2010年是全球PC互聯(lián)網時代,半導體設備行業(yè)的市場規(guī)模位于250億美元平均水平。到了2010—2017年,人類進入了智能手機社交媒體時代,半導體設備行業(yè)的市場規(guī)模上升到320億美元的平均線以上。2017—2020年,人類進入5G、人工智能和物聯(lián)網時代,半導體制程設備的市場規(guī)模增加到500億~600億美元以上的數(shù)量級。
EUV光刻機需求持續(xù)攀升
荷蘭ASML阿斯麥公司無疑正在成為此輪半導體設備業(yè)發(fā)展中最為受益的公司。由于半導體制造工藝向7納米以下持續(xù)延伸,對EUV光刻機的需求將進一步增加。荷蘭ASML阿斯麥公司是目前唯一可以提供EUV設備的公司。
半導體專家莫大康介紹,EUV每臺設備約為1.5億美元左右。EUV的光波長為13.5納米,大大小于之前的氟化氬(ArF)激光波長(193納米),可在不采用多次曝光成像的情況下繪制更加細微的半導體電路。而且這項技術還能簡化成像工藝流程,因此目前被視為7納米以下工藝的突破口。
目前EUV技術主要運用在邏輯工藝制程中。由于三星、臺積電在2019年大規(guī)模量產EUV工藝,所以2019年是ASML的EUV光刻機大幅增長的一年。ASML阿斯麥公司日前發(fā)布2019年財報,全年共計出貨26臺EUV光刻機,營收118.2億歐元,同比增長了8%。未來也會保持這個趨勢,預計2020年交付35臺EUV光刻機,2021年則會達到45臺到50臺的交付量。
莫大康也指出,EUV光刻看似是一種工藝技術,然而它的使用涉及一整條產業(yè)鏈,包括設備、光刻膠材料、無缺陷掩膜、測試設備等。而由于時間的積累,EUV光刻涉及的產業(yè)鏈將進一步成熟,對半導體業(yè)也將產生更進一步的影響。
有分析認為,EUV的好處之一就是減少了芯片處理步驟,而使用EUV代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多重曝光技術將大大減少沉積、蝕刻和測量的步驟。這或許將對沉積、蝕刻和測試設備廠商的市場發(fā)展產生一定影響。