5G效應帶動半導體設備業回溫

陳炳欣

近日，日本財務省公布2019年12月份進出口數字，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模創出新高。

2020年設備業走勢看好

2019年是半導體設備產業較暗淡的一年，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下滑。SEMI數據，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，業界對于2020年半導體設備業的走勢重新看好。

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）工藝技術的發展。英特爾則在近日發布的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，業界開始看好半導體設備業2020年的走勢。SEMI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的回溫可以發現，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年多家手機大廠推出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、聯發科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發展

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的發展。

對此，英特爾中國研究院院長宋繼強提出，從2015年到2025年，全球數據量以25%的年復合增長率攀升。到2025年，全球產生的數據量將達到175ZB，全球智能互聯網設備2025億部。目前數據產生的速度和規模，遠遠超過了現有的處理和計算能力。數據就是未來石油，推動著信息技術的發展。未來數據形態和計算場景更加多樣化，如何釋放數據紅利，對計算力提出更高要求。應用材料副總裁余定陸也指出，AI與大數據時代中啟動了

“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，才能提升巨量數量處理能力。

AI與大數據的發展，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互聯網時代，半導體設備行業的市場規模位于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，半導體設備行業的市場規模上升到320億美元的平均線以上。2017—2020年，人類進入5G、人工智能和物聯網時代，半導體制程設備的市場規模增加到500億～600億美元以上的數量級。

EUV光刻機需求持續攀升

荷蘭ASML阿斯麥公司無疑正在成為此輪半導體設備業發展中最為受益的公司。隨著半導體制造工藝向7納米以下持續延伸，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鏈，包括設備、光刻膠材料、無缺陷掩膜、測試設備等。而隨著時間的積累，EUV光刻涉及的產業鏈將進一步成熟，對半導體業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代替傳統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展產生一定影響。