半導體工藝間隔10年換代期來臨?臺積電、三星等芯片商上調設備投資

與非網 3 月 10 日訊,據世界半導體貿易統計組織(WSTS)的數據顯示,全球半導體市場規模 2019 年減少 13%、降至 4089 億美元,到 2020 年有望轉為增長 6%。

不過,隨著 5G 實用化,廣泛產業的半導體需求正在增加。再加上採用 EUV(極紫外線)的光刻設備問世,半導體制造工藝時隔 10 年正在發生更新換代。

據瞭解,臺積電把 2020 年的設備投資額最多提高至 160 億美元。預計比 2018 年增加 5 成以上,創出歷史新高。英特爾計劃 2020 年投入約 170 億美元。三星電子並未透露具體計劃,但預計在 2019 年的 26.9 萬億韓元(約合人民幣 1570 億元)的基礎上有所增加。

據相關數據顯示,在 1992 年半導體設備行業規模僅為 81 億美元,到 1995-2003 年穩定在 200-300 億美元,到 2004-2016 年穩定在 300-400 億美元,到 2017-2018 年攀升至 550-650 億美元,1992-2018 年全球半導體設備行業市場規模年均增長 8%,整體上呈階段性成長趨勢。

半导体工艺间隔10年换代期来临?台积电、三星等芯片商上调设备投资

半導體的電路線寬越微細化,性能越會提高,耗電量也將降低。現在最先進的是 7 納米(納米為 10 億分之 1 米),但要形成如此細的電路,需要採用極紫外線光刻設備。以 1 臺超過 100 億日元的高價設備為核心,臺積電和三星電子正展開投資競爭。

ASML 在 2019 財年(截至 2019 年 12 月)的合併營業收入同比增長 8%,達到 118 億歐元。該公司總裁兼首席執行官(CEO)溫彼得(Peter Wennink)表示,今後將全面量產採用極紫外線的設備,「2020 年預計實現銷售額和利潤雙增長」。

隨著最尖端的極紫外線光刻設備的普及,周邊的半導體制造設備和原材料領域也將發生更新換代。其象徵是涉足測試設備的日本 Lasertec 公司。該公司 2019 年在世界上首次使檢測極紫外線光掩模缺陷的設備實現實用化,股價在 1 年裡漲至 4 倍。

光掩模是起到猶如照片底片的作用的零部件。如果出現細微的缺陷等,半導體的電路就無法正常形成。Lasertec 的檢測設備每臺高達 80 多億日元,但贏得了大型企業的積極洽購。Lasertec 預計 2020 財年(截至 2020 年 6 月)的合併淨利潤比上年增長 69%,達到 100 億日元。

此外,大型半導體制造設備廠商東京電子和 SCREEN 控股也將增加應對極紫外線的設備的供貨。電路越是變得微細,成形和清洗等越困難。東京電子等希望與半導體廠商攜手開發新一代製造設備、提高市佔率,甩開競爭對手。

與此同時,行業重組的氛圍也在加強。豪雅(HOYA)2019 年 12 月對東芝的上市子公司、涉足半導體制造設備的 NuFlare Technology 嘗試發起敵意 TOB(公開要約收購)。雖然最終並未成功,但在大型半導體廠商加速採購極紫外線相關設備的背景下,豪雅希望藉助收購提升乘積效應。

半導體制造工藝的進步將加快相關企業的優勝劣汰。在 20 世紀,尼康和佳能憑藉舊方式的光刻設備席捲世界。但 2000 年代它們在與 ASML 的競爭中落敗。因在極紫外線方式的開發競爭中失敗而撤退。

臺積電和三星電子正在利用極紫外線光刻設備量產線寬 7 納米的半導體。一方面,英特爾在上一代 10 納米產品的量產化方面耽誤了時間。即使是在半導體 3 強之中,芯片的開發競爭也在產生差距。各廠商 2020 年增加設備投資是對更新換代充滿危機感的證明。


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