半导体设备行业需求格局展望分析报告.docx

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半导体设备行业需求格局展望分析报告

2018年半导体设备行业需求格局展望分析报告

正文目录

半导体设备市场需求格局4

半导体设备的上下游4

半导体设备市场具有周期性，目前正处于大上升周期4

半导体设备的周期性源于下游市场的需求波动和集成电路制造工艺的进步5

半导体市场景气度6

工艺的更新7

晶圆处理设备占据半导体设备绝大部分份额8

韩国、中国台湾和中国大陆是半导体设备最大市场，中国大陆增长最快10

图表目录

图1：

半导体设备市场具有很强的周期性4

图2：

半导体设备市场与下游半导体市场的周期性一致，且波形幅度更强6

图3：

晶圆处理设备占据半导体设备市场的绝大部分份额（亿美元）8

图4：

2017晶圆处理设备占市场规模的80.5%10

图5：

预计2018年晶圆处理设备占比将进一步提升10

图6：

2000-2018年半导体设备分区域市场规模占比，中国大陆增速最快11

图7：

2013-2018年半导体设备分区域市场规模，目前中国大陆已位列前三12

半导体设备市场需求格局

半导体设备的上下游

半导体设备是用于生产集成电路的设备，上游主要是零部件、元器件供应商，下游主要是晶圆厂和封测厂等生产集成电路的厂商。

半导体设备市场具有周期性，目前正处于大上升周期

半导体设备市场具有很强的周期性，一个周期通常三至五年。

从2001年至2004年为一个周期，2005年至2007年为一个周期，2008年至2011年为一个周期，2012年至2014年为一个周期，2015年至今为一个周期。

图1：

半导体设备市场具有很强的周期性

2017年，在存储器需求暴涨的拉动下，半导体产业整体出现大幅上行，晶圆厂和封测厂的业绩也大幅好于以往。

由于存储器和其他集成电路的需求缺口巨大，晶圆厂和封测厂纷纷投入巨资，购买新的设备，建设新的产线，扩充产能。

用于采购半导体设备的支出约占晶圆厂和封测厂资本支出的80%，因此，2017年半导体设备产业赢来大丰收，营收同比2016年增长35.7%，达到了559.3亿美元。

由于市场对集成电路的需求缺口尚未完全补上，且中国持续投入巨资建设晶圆厂，发展集成电路制造产业，所以2018年半导体设备市场有望继续保持高景气度，预计同比2017年增长7.5%，市场规模突破600亿美元大关。

目前半导体设备市场正处于一个前所未有的大上升周期中。

半导体设备的周期性源于下游市场的需求波动和集成电路制造工艺的进步

半导体设备市场的周期性，正好与半导体市场的周期性一致。

半导体设备位于半导体产业的上游，当下游半导体市场增长的时候将传导到上游，半导体设备的销售随即上升。

而且半导体设备市场的波动幅度大于下游半导体市场，显示出比下游半导体行业更强的周期性特点。

2009年，受世界金融危机影响，半导体市场萎缩了9%，而半导体设备市场萎缩了46.1%；2010年，世界经济逐步走出金融危机的阴影，半导体行业同比增长了31.8%，而半导体设备同比增长150.8%。

半导体设备市场之所以出现这种暴涨暴跌，强周期性的特点，主要是受下游资本投入的特点所致。

下游厂商的资本投入主要受两方面影响，第一是下游半导体市场的景气度，第二是工艺的更新。

图2：

半导体设备市场与下游半导体市场的周期性一致，且波形幅度更强

半导体市场景气度

半导体设备是一种固定资产，购买之后寿命通常在五年以上。

当市场对集成电路的需求减少的时候，半导体市场景气度降低，集成电路生产商会暂停扩产，并停止半导体设备的购买，传导到上游半导体设备市场即是订单的急剧减少。

一旦下游半导体市场恢复景气，集成电路生产厂商就需要扩充产能，建设新的产线以满足市场需求，就会购买新的半导体设备。

设备的支出占到了半导体生产厂资本开支的80%左右，而且产线的建设和购买设备是一次性投入。

所以，下游市场的波动传导到上游，就变成了半导体设备市场需求的突变。

因此半导体设备市场才出现大起大落，波动幅度剧烈的情况。

工艺的更新

工艺的更新包括集成电路的制程、结构和封装方式。

集成电路的制程是指晶体管的线宽，随着摩尔定律每十八个月至两年进步一次，目前已经量产的最新工艺是10nm，7nm即将开始量产，5nm和3nm正在研发之中。

制程的每次更新就要建设新的产线，购买新的制造设备。

制程更新的间歇期，半导体制造厂会减少购买设备，传导到上游半导体设备商即是需求萎缩订单减少。

集成电路结构的更新是指集成电路的内部结构发生。

如NANDFlash，受物理限制，制程的进步遇到了困难，于是改为通过空间的堆叠，来继续增加存储器容量。

原本单层的结构变为32层、64层甚至128层的结构，2DNAND向3DNAND转变，会致原有的很多生产设备不再适用，或者生产工艺变得更为复杂，原有的设备不够用，需要购买新的生产设备。

目前，NANDFlash市场正处于2DNAND向3DNAND转换的时期。

封装方式共经历了四代，第四代封装技术以系统级封装SiP、晶圆级封装WLP和硅通孔技术TSV为代表，进一步提高系统的集成度与性能。

随着先进封装方式的发展，原有的封装设备逐步被淘汰，封装厂需要购买新的封装设备。

目前，先进封装技术在整个封装市场的占比正在逐步提升。

受下游半导体市场波动和工艺更新周期的双重影响，半导体设备市场呈现周期性，目前，半导体设备市场正处于下游市场强劲增长和生产工艺更新的双重利好时期，且该利好在2018年将保持。

晶圆处理设备占据半导体设备绝大部分份额

半导体设备可分为晶圆处理设备、封装设备、测试设备和其他设备，其他设备包括硅片制造设备、洁静设备、光罩等。

这些设备分别对应集成电路制造、封装、测试和硅片制造等工序。

在半导体设备市场中，所占的份额和技术的复杂度是成正比的。

晶圆处理设备占据了最大的份额，且近年来份额还在不断提升。

这是因为在集成电路的制造、封装、测试等环节中，制造的工艺最复杂、工序最多、技术难度最高，对应的晶圆处理设备技术最复杂、设备数量最多、设备成本最高。

近年来，随着集成电路制程进步到10nm以下，集成电路的制造更加复杂，晶圆设备的成本占比更高，2017年达到了80.5%。

以一台ASML最新的EUV光刻机为例，单台售价超过1亿欧元。

而封装和测试设备技术复杂度稍低，所占份额也较小。

图3：

晶圆处理设备占据半导体设备市场的绝大部分份额（亿美元）

晶圆处理设备的份额的另一个高峰是2001年，一度达到75%，而在2000年时仅为65%。

2001年份额提高10%的重要原因是这一年测试设备的份额急剧下降，占比由18.5%下降到12.1%。

下降的原因是，2001年芯片的可测性设计（DFT）技术开始得到广泛应用，在这之前，芯片的测试只能通过测试设备。

而有了DFT技术，芯片的一些指标可以自我测试，不用再通过测设设备，大大节省了测试成本，所以2001年之后测试设备的份额急速下跌，目前，测试设备的成本约占设备总成本的8%左右。

2017年，晶圆处理设备的市场规模约450.1亿美元，占比80.5%，封装设备37.8亿美元，占比6.8%，测试设备45.2亿美元，占比约8.1%，其他设备市场规模26.2亿美元，占比约4.7%。

随着存储器市场的继续增长和中国市场的持续高投入，预计到2018年，晶圆处理设备市场规模将增大到约491.9亿美元，其他设备市场规模基本维持不变。

图4：

2017晶圆处理设备占市场规模的80.5%

图5：

预计2018年晶圆处理设备占比将进一步提升

韩国、中国台湾和中国大陆是半导体设备最大市场，中国大陆增长最快

半导体设备分区域市场规模的占比情况，反映了各区域半导体制造业的兴衰。

总的趋势来看，是从美国和日本转移到了韩国和中国台湾，未来将转移到中国大陆。

韩国、中国台湾和中国大陆目前是世界上最大的半导体设备市场，而中国大陆是增长最快的市场。

欧洲市场从2000年的15.43%一路衰减至2017年的6.13%，在半导体制造领域，欧洲已不再是主要的竞争者。

日本曾经拥有以存储器为代表的发达的半导体制造业，在2009年之前一直保持半导体设备市场规模20%以上的占比，但在2008年金融危机过后，以尔必达为代表的日本半导体制造业相继破产或外迁，存储器制造业被韩国打败，到2017年，日本的半导体设备市场规模仅占世界的10.76%。

图6：

2000-2018年半导体设备分区域市场规模占比，中国大陆增速最快

北美市场也是半导体制造业衰落的典型，在2002年时，北美的半导体设备市场规模约占世界的34.64%，是当时最大的单一市场，但此后却一路下滑，到2017年仅占9.96%。

中国台湾的市场规模常年维持在世界的第一、第二的位置，台湾拥有着以台积电、日月光、矽品、联电为代表的发达的半导体制造业和封测业。

台积电目前拥有着世界晶圆代工市场50%以上的市场份额，且已经量产了10nm工艺，在半导体制造工艺上取得领先，即将量产7nm工艺，并投入巨资研发5nm和3nm工艺。

日月光和矽品合并后，占据了世界封测市场近30%的份额。

从2010年以来，中国台湾的半导体设备市场规模常年维持在100亿美元左右，2017年达到了126.2亿美元，2018年有望达到112.5亿美元。

图7：

2013-2018年半导体设备分区域市场规模，目前中国大陆已位列前三

韩国在2017年以前市场规模一直小于中国台湾。

韩国的半导体制造业此前也一直落后于中国台湾。

但曾在台积电工作的梁孟松加入三星，为三星的制造工艺进步作出了关键性的贡献。

2014年12月时，三星领先台积电开始量产14nm技术，制造工艺开始追上台积电的脚步。

从2016年下半年开始存储器价格暴涨，韩国的三星和SK海力士在存储器市场几乎占据垄断地位，赚取了大量的利润。

2017年三星和SK海力士投入巨资扩大产能降低成本维持市场优势地位，并攻坚新的工艺维持技术领先。

韩国半导体设备市场规模从2016年的76.9亿美元上涨到了2017年的178.9亿美元。

预计2018年仍然高达168.8亿美元，维持世界最大半导体设备市场地位。

中国大陆的半导体制造业起步晚，技术落后中国台湾和韩国两代以上。

但是随着2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》的出台，和国家集成电路产业投资基金的筹建，各地兴建晶圆厂，举国投入发展集成电路制造业。

截至目前，仅大基金投入到集成电路制造领域的资金就高达近900亿元，更撬动了2000亿以上的地方资金和社会资金进入集成电路制造领域。

长江存储目前已试产出32层NANDFlash芯片；梁孟松加入中芯国际，中芯国际28nm产量占比和良率都在提升，28nm高K工艺即将取得突破，并开始研发14nm工艺。

2017年，中国大陆半导体设备市场规模达到了75.9亿美元，2018年，中国大陆的半导体设备市场将继续猛增，预计将突破100亿美元大关，达到113.3亿美元，并超越中国台湾成为半导体设备第二大市场。

中国大陆是半导体设备成长确定性最好、增速最快、潜力最大的市场。