比起“大牌云集”的IC設計廠,半導體設備顯得尤為低調。不過近兩年,由于美國層層加碼的制裁以及近期美日荷聯(lián)手加強對華出口半導體設備的管制,光刻機成為了行業(yè)內外的熱點話題,與此同時,半導體設備也有了更強的存在感。在步步緊逼的情況下,半導體設備的國產化率也并不樂觀。德邦證券指出,2022年,半導體設備國產化率為35%,相比2021年雖有提升但仍有較大的替代空間。此外,除了眾所周知的光刻機,薄膜沉積、刻蝕、量測、離子注入等設備都是我們還未啃下的“硬骨頭”。
半導體設備市場正逐漸成為半導體話題的中心,但是想要深入了解這個曾經(jīng)的“小透明”卻并不容易。
在集成電路制造封測領域扎根了20余年的芯智造創(chuàng)始人關牮,日前在芯智庫年度大會的“芯智造——半導體設備材料”分論壇上,分享了自己關于半導體設備市場的精彩觀點。通過此次分享,你可以了解到:
1、半導體設備市場的基本情況與發(fā)展特點2、是什么驅動了半導體設備市場的發(fā)展3、前道以及封裝測試設備的具體表現(xiàn)
以下是關牮分享的部分內容:
01半導體器件市場:穩(wěn)定增長、周期性波動

這是SIA公布的每個月全球半導體器件的市場,它呈現(xiàn)兩個特征:
1、穩(wěn)定增長。圖中加粗的虛線表示期望值,基本上圍繞著期望值上下波動,每年增長5.6%-5.8%,非常穩(wěn)定。
2、 周期性波動。數(shù)值的偏離在1-2個σ的閾值范圍內,偏離到一定程度之后必然會期望值回歸。把握好波動周期,有利于進行產業(yè)布局,投資以及交易等等。
02芯片賣得好,設備賣得好反之亦然
全球半導體設備市場規(guī)模走勢與上圖半導體器件銷售額走勢相似這是SEMI公布的全球半導體設備市場現(xiàn)狀和特點。起伏的趨勢和半導體器件市場非常相似,簡單來說,芯片賣得好,設備就賣得好,芯片賣得不好,設備也賣得不好。但是,它的波動幅度要遠遠大于器件。
此外,從2018年開始,由于政治方面的原因,中國開始發(fā)力制造業(yè)。目前,全球半導體設備市場被四等分,中國大陸,中國臺灣,韓國,還有世界其他所有地區(qū),基本各占四分之一。
03做半導體設備賺時賺死,賠時賠死

如果將半導體器件市場的年化增長率,同比增長率,大硅片的出貨面積的變化,還有半導體設備銷售額的變化一起進行對比??梢园l(fā)現(xiàn),波動最大的是半導體設備,然后是器件,再是硅晶圓。
半導體設備年增長最快與下降最快之間的變化幅度達到了近90%。換句話說,做半導體設備,賺的時候賺死,賠的時候賠死。
04產能+技術共同驅動設備市場
1、產能驅動

半導體設備的下游市場驅動來源于兩種。第一種是產能驅動,市場需要更多的芯片,晶圓廠則要擴張更多的產能,自然而然就要買新設備,這個就是最基本的驅動力,產能驅動。
上圖顯示的是,下游存儲器和非存儲器經(jīng)過計算以后的圖片。這些芯片在不斷地增長,意味著需要更多的產能,變化過程中有明顯的起伏,這些起伏也給設備市場帶來了同樣形狀的起伏。
2、技術驅動


半導體設備市場地另一個來源是技術驅動。眾所周知的摩爾定律意味著工藝的革新,這也代表著需要引用新工藝,新材料,同樣也需要大量的新設備。
以最典型的光刻機為例。老的設備滿足不了新的技術,新的工藝必須要用新的設備。這樣也導致了隨著技術的發(fā)展,會有新的設備被賣掉。
更重要的是,從28納米開始,多重拋光被大規(guī)模采用,也就是說要多次使用光刻機設備,因此相應的清洗和檢測的步驟也增加了,導致整個工藝流程都增加了。原來做一片需要幾百道工藝,之后就需要兩千多道工藝。做同樣單位數(shù)量的晶圓需要更多的設備,也導致技術的發(fā)展需要更多的設備。
如上圖所示,如果按照傳統(tǒng)產能增長驅動的話,半導體設備的銷售市場,應該以這條藍線的方式進行增長,而先進技術產生的額外設備的需求,帶動了額外的增長??梢钥吹?,2016年FinFET工藝成熟了以后,增長速度明顯增加。當中有幾個波動,是額外產能驅動,導致了兩次存儲器驅動和最近的非存儲器的驅動。
以產業(yè)鏈應用環(huán)節(jié)來劃分,半導體設備可分為前道工藝設備(晶圓制造)和后道工藝設備(封裝測試)兩個大類,其中后道工藝設備還可以細分為封裝設備和測試設備。前道設備占據(jù)了整個市場的80%-85%。在分享了半導體設備市場的大致情況之后,關牮對前道及封裝測試設備做了具體分析。
05前道設備:市場份額的王者

將前道和封裝分開以后,前道所占的市場份額是最大的。前五名占了所有設備商的60%比重,而且他們的增長幾乎和整體的增長是一致的??梢哉f半導體市場,先進工藝領域被這五家壟斷了,未來整體的市場發(fā)展主要紅利也將被這五家瓜分。
06封裝設備:進入下滑周期

如圖所示,封裝廠的周期已經(jīng)過去,從2021年達到了高峰以后,迅速進入下降通道。封裝廠周期的變化和前道制造廠周期變化存在明顯的差異,雖然都是半導體設備,但是周期不一樣。
07測試設備:外界紛擾與我無關

測試設備是獨立的,它的變化波動非常小,因為它和制造工藝相關性沒有那么強,而且在前道和后道各有一次測試,所以它的出貨量起伏相對較小。
增長相對緩和,但是很穩(wěn)定,沒有明顯的波動。雖然圖中只列舉了兩家公司,但是這兩家公司可以占到全球份額的70%到80%,基本上可以反應整個測試設備市場。不過,最近測試設備的增長也進入了瓶頸期。


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