電子發燒友報道（文/周凱揚）對于半導體的生產與制造來說，設施設備同樣至關重要。設備決定了代工廠能否搶占更多的訂單份額，以及垂直整合制造企業的產品競爭力與技術紅利，能否彌補技術突破需要的巨大資金投入。

據VLSI Research之前的預計，全球半導體生產制造設備的市場將會在2020年達到848億美元，相較去年提升了10.1%。而在最新的預計報告中，VLSI Research指出這一市場將在今年達到898億美元，同比去年提升16.6%。據VLSI Research總裁提供的解釋，原本他們估計該市場在第四季度將放慢增長速度，與第三季度相比將出現8%的下滑，但事實并非如此，反而出現了2%的上升。這一提升主要出現在代工廠和存儲半導體產業上，其中韓國廠商重整旗鼓的趨勢明顯。

2019-2021年半導體市場預測 / VLSI Research

隨著年底半導體設備訂單活動居高不下，VISI Research預計2021年設備市場將繼續實現5.8%的增長，達到950億美元；而整個半導體市場在2020年實現了8.2%的增長，明年在維持這一勢頭，以7.5%的增長率達到4113億美元的市場總值。

四年一輪回的存儲市場

而近期半導體生產制造設備的一大增長因素就是存儲市場。目前存儲半導體的市場仍處于四年周期的狀態，比如過去的15年里，DRAM市場分別在2006、2010、2014和2018年達到峰值，而NAND市場則在2007、2011、2015和2018年達到峰值。據ASML指出，DRAM市場在今年下半年有了強勁的增長，預計明年會有更多EUV光刻機用于DRAM，與此同時存儲市場仍將保持為DUV光刻機的主要收入來源之一。

三星在今年下半年加速了NAND的投入，這一趨勢或將延續到2021年上半年，再者就是它的DRAM和EUV代工業務，預計也將在2021年迅猛增長。美光、SK海力士、西部數據和鎧俠今年相對保守，但2021至2022年也將擴大資本輸出，盡管很可能會面臨設備供應的短缺。Intel明年可能會相對風平浪靜，而中國長江存儲在NAND市場的激進增長將維持至2022年。據KeyBanc分析，存儲市場在2021年上半年可能會趨于穩定，但在2022年之前依然將維持增勢。

EUV一家獨大的ASML

不少半導體公司都在今年規劃了產品路線圖，其中除了自身技術的突破以外，制程上帶來的性能效率提升時最簡單直觀的。因此獨占EUV設備的ASML自然成了各大半導體公司的不二之選，此外比利時微電子研究中心IMEC正與ASML通力合作，爭取延續摩爾定律。為了做到這一點，ASML的產品對策即高分辨率EUV光刻技術，高NA EUV。

目前臺積電和三星的7nm節點采用的就是ASML已經量產的EUV光刻系統，NXE:3400C。該系統配有一個數值孔徑（NA）為0.33的透鏡，可以實現13nm的分辨率，然后通過提高頻率從而實現了5nm工藝。而ASML下一代EUV系統EXE:5000將配有一個0.55 NA的透鏡，實現8nm的分辨率，該系統基本設計已經完成，預計2022年左右可以商用，從各大廠商的制程路線圖來看，很有可能用于2nm之后的超精密工藝。

光刻機路線圖 / ASML

今年IMEC在日本東京舉辦的技術論壇上，其CEO Luc Van den hove強調摩爾定律不會終止，在他們與ASML合建的高NA EUV實驗室內，他們在進一步研究如何利用該技術實現1nm乃至更小的半導體工藝。會上他還給出了EUV光刻機的路線圖，隨著制程要求的提升，光刻機也需要用到更大更復雜的光學系統，因此與現有NXE:3400C相比，下一代EXE:5000光刻機的體積將進一步增大，高度可及無塵室的天花板。

半導體設備市場之爭

半導體的先進節點開發成本高達數十億美元，而且需要的是資本密集的300mm晶圓廠，后者同樣需要耗費數十億美元。據預計，3nm節點的一塊芯片設計成本就達10億美元，而且制造工序多達上千道。但如果在單個設備或單個工藝步驟上出現問題，從而影響成品率，使得芯片無法達到規格要求的話，晶圓廠就很可能蒙受巨大的財務損失，因此半導體制造與生產設備往往需要經過嚴厲的評估。

ASML作為唯一一家EUV光刻設備的提供商，為半導體的前段工序提供了極大的技術優勢，也在2019年打破了由應用材料公司近20年的統治地位。然而今年第一季度卻表現不佳，與上一季度相比銷量下滑了31%，這很有可能是因為應用材料公司重新奪回了一些市場份額。

2020年與2019年相比前九個月的設備銷售額增長 / The Information Network

由The Information Network統計，應用材料公司的市場份額從2019年的15.9%上漲至2020年的18.8%，而ASML的市場份額將從2019年的16.9%略降至今年的16.8%，因此今年從市場份額來看，應用材料公司有望重返王座。

2019年半導體生產制造設備市場份額排名 / 電子發燒友網整理

盡管ASML在光刻機上占有絕對優勢，但半導體的生產制造并非單獨取決于光刻機，刻蝕、清洗和沉積等設備同樣是前段工藝中舉足輕重的環節。由上圖可知，這些半導體設備廠商多數是歐洲和日本廠商，而中國能在前三占據一席之地的只有中微半導體設備和北方華創。

中國市場對半導體設備廠商的影響

中國市場也是半導體設備的最大市場之一，在近期傳出美國計劃將中芯國際加入MEU清單的消息后，總部位于美國半導體設備廠商應用材料、Lam Research和KLA的股價紛紛出現了一定幅度的下跌。

中芯國際本就已經面臨美國商務部的巨大壓力，雖然在這幾家公司去年的收入占比中不到10%，但也對他們造成了一定的影響。早在今年3月，中芯國際就向應用材料和東京電子購買了近1億美元的半導體設備。

不單是中芯國際，中國市場占據了2019年應用材料29%的收入、Lam Research 31%的收入以及KLA 25%的收入。不僅是美國半導體設備廠商，歐洲與日本廠商同樣如此。雖然無法給特定廠商供應光刻機，但國內市場占了ASML今年第三季度收入的21%，并預計今年在國內的總銷售額將達到10億歐元。從東京電子這一財年的報告中也可以看出，在新財年過去的兩個季度中，大陸市場的份額首次領先，分別占據了22%和24%。

小結

從短期來看，不少公司為了推進自身產品的路線圖，都直接選擇了更高端的制程工藝，因此也帶動了半導體生產制造設備的銷量激增。但購置設備、生產運輸加上部署產線都需要一定時間，不少代工廠都達到了產量的瓶頸，更高制程產品的缺貨情況也開始顯現出來。

所以哪怕半導體設備依然在穩定出貨，終端產品供不應求的情況很可能持續至明年整個上半年。中國半導體設備廠商雖然在供應方面也沒有出現問題，與全球頂尖的設備廠商相比在國內外的市占比上仍有不小差距。但借助刮起的半導體熱潮，國內廠商或許可以借助加大的資本投入，先從存儲半導體等漲勢明顯的領域找到轉機。