半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會SEMI 于2022年6月13日披露了最新的半導(dǎo)體行業(yè)預(yù)測，其中，用于半導(dǎo)體前段工序的設(shè)備投資額較2021年增預(yù)計長約20%，增至1090億美元（約人民幣7292.1億元，其中，2021年的實績?yōu)?10億美元，約人民幣6087.9億元），如下圖1。

（圖片出自：business-journal）圖1：用于半導(dǎo)體前段工序的設(shè)備投資額推移表。

SEMI的總裁兼首席執(zhí)行官Ajit Manocha先生表示：“正如我們最新發(fā)布的世界晶圓廠預(yù)測報告（SEMI World Fab Forecast Report）所示，全球前端晶圓廠設(shè)備支出將首次突破1000億美元的門檻（約人民幣7000億元）。這一歷史性里程碑（Mile Stone）為當(dāng)前前所未有的行業(yè)增長劃上了一個驚嘆號！”

(資料圖片)

從上圖1的確可以看出，在2019年至2022年的三年間，前端半導(dǎo)體設(shè)備市場增長了兩倍左右。真是令人驚愕的增長率，而且僅前段工序的設(shè)備就超過了1000億美元（約人民幣7000億元），著實不可思議！

此處統(tǒng)計了十種前段工序設(shè)備，每種設(shè)備的出貨金額具體如何推移的呢？此外，各家企業(yè)的設(shè)備市占率如何？以及日本企業(yè)的設(shè)備市占率如何呢？

在本文中，筆者首先明確各類前段設(shè)備的出貨金額。其次，分析各類前段工序設(shè)備的出貨金額、各家企業(yè)的市占率，同時明確日本企業(yè)市占率較高、較低的設(shè)備。最后，指出日本半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的問題點。

先說結(jié)論（同時也是問題點）：就市場規(guī)模較大的前段工序設(shè)備而言，日本企業(yè)市占率較低；日本整體的前段工序設(shè)備市占率不高。莫非日本的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始走上了衰敗之路？

各類前段工序設(shè)備的出貨金額推移

下圖2 是各類前段工序設(shè)備的出貨金額推移表。此處的檢測設(shè)備包括外觀檢測設(shè)備、線路（Pattern）檢測設(shè)備、掩膜（Mask）檢測設(shè)備。此外，清洗設(shè)備包括單片式清洗設(shè)備和批量（Batch）式清洗設(shè)備。

（圖片出自：business-journal）圖2：各類半導(dǎo)體前段工序設(shè)備的出貨金額推移。

我們再次看圖2，大部分前段工序設(shè)備在2000年前后的“IT泡沫”時達(dá)到峰值，在2008年的“雷曼沖擊”時出現(xiàn)下跌，自2018年的“存儲半導(dǎo)體泡沫”時開始下滑，2019年繼續(xù)下滑。

僅有曝光設(shè)備在2019年未曾出現(xiàn)下滑，原因如下：獨霸曝光設(shè)備市場的荷蘭ASML的價值180億日元（約人民幣10億元）的尖端EUV曝光量產(chǎn)設(shè)備在2018年前后開始出貨。

其次，從市場規(guī)模來看，曝光設(shè)備的出貨金額占大部分份額；2015年干蝕刻（Dry Etching）設(shè)備規(guī)模首次達(dá)到最大份額。后來，在2019年，又被曝光設(shè)備超過。2020年以后，干蝕設(shè)備再次占據(jù)最大份額。

2021年的排名如下，干蝕設(shè)備為189億美元（約人民幣1264億元）、曝光設(shè)備為164億美元（約人民幣1097億元）、檢測設(shè)備為139億美元（約人民幣930億元）、CVD設(shè)備為100億美元（約人民幣670億元）。四種前段工序設(shè)備的出貨金額都超過了100億美元，刷新了歷史記錄！

對半導(dǎo)體生產(chǎn)而言，微縮化技術(shù)極其重要。與該技術(shù)相關(guān)的曝光設(shè)備、干蝕設(shè)備的市場規(guī)模最大！此外，自2016年以來，受到NAND 3D化的影響，CVD設(shè)備的出貨金額也急劇增長。

各家企業(yè)在各類前段工序設(shè)備市場中的占比、市場規(guī)模

下圖3是各家企業(yè)在各類前段設(shè)備中的市占率、日本企業(yè)的市占率、市場規(guī)模。可以看出，前段工序設(shè)備正在呈現(xiàn)“寡頭化”趨勢。比方說，呈現(xiàn)“一超+多強(qiáng)”現(xiàn)象的是如下企業(yè)和設(shè)備，“一超”為ASML的曝光設(shè)備，“多強(qiáng)”為東京電子（TEL）的涂覆顯影設(shè)備（Coater Developer），美國應(yīng)用材料（AMAT）的PVD設(shè)備、美國KLA的外觀檢測設(shè)備和線路（Pattern）檢測設(shè)備等。

（圖片出自：business-journal）圖3：在半導(dǎo)體前段工序設(shè)備市場中，各家企業(yè)的市占率、日本的市占率、市場總規(guī)模（2021年）。

此外，“兩強(qiáng)+其他”的企業(yè)如下，“兩強(qiáng)”為AMAT和美國Lam Research（Lam）的CVD設(shè)備，“其他”為TEL和KOKUSAI的熱處理設(shè)備、AMAT和荏原制作所的CMP設(shè)備、日本SCREEN和TEL的批量式清洗設(shè)備、日本Lasertec和KLA的光罩檢測設(shè)備等。

由三家（甚至更多）企業(yè)構(gòu)成的“混戰(zhàn)模式”主要如下，Lam、TEL、AMAT的干蝕設(shè)備、SCREEN、TEL、韓國SEMES、Lam的單片式清洗設(shè)備。但是，就干蝕設(shè)備而言，Lam處于絕對優(yōu)勢，應(yīng)該不會發(fā)生被對手超越的情況。但是，就單片式清洗設(shè)備而言，各廠家之間可能會出現(xiàn)顛覆性的變化。

日本企業(yè)占比較高的設(shè)備和占比較低的設(shè)備

日本企業(yè)占比較高的設(shè)備主要有，涂覆顯影設(shè)備（Coater Developer）（91%）、熱處理設(shè)備（95%）、單片式清洗設(shè)備（61%）、批量式清洗設(shè)備（91%）、光罩檢測設(shè)備（44%）、測長SEM（69%）等。

在2020年之前，KAL的光罩檢測設(shè)備位居首位。然而，由于日本的Lasertec發(fā)布了EUV專用的光罩檢測設(shè)備，因此在2021年超過了KAL。就檢測設(shè)備整體而言，是KAL位居首位，可以說Lasertec已經(jīng)“瓜分”了一部分KAL的市場份額。

那么，從日本企業(yè)占比較高的設(shè)備領(lǐng)域和市場規(guī)模來看，呈現(xiàn)以下特征：在規(guī)模超1000億美元的市場中，日本企業(yè)的占比并不高。換句話說，由歐美企業(yè)“瓜分”規(guī)模較大的市場蛋糕。

舉例來講，ASML的曝光設(shè)備（164億美元，約人民幣1097億元）、Lam和AMAT的干蝕設(shè)備（189億美元，約人民幣1264億元）、AMAT和Lam的CVD設(shè)備（1000億美元，約人民幣7000億元）、KAL和AMAT的外觀檢測設(shè)備（104億美元，約人民幣696億元）。

日本企業(yè)市占率較高的設(shè)備市場規(guī)模多在50億美元（約人民幣335億元）以下。這樣我們就可以理解，日本企業(yè)在前段工序設(shè)備市場的占比著實令人擔(dān)憂。

日本的前段工序設(shè)備行業(yè)堪憂

下圖4是各地區(qū)的前段工序設(shè)備占比推移表。在2012年之前，日本和美國不相上下。在2013年前后，日本占比下滑、且拉大與美國的差距。2021年，各個國家和地區(qū)的市占率如下：美國為40.8%、日本為25.5%、歐洲為22.8%、韓國為3.3%、中國為0.4%。以上結(jié)果讓筆者很是意外！

（圖片出自：business-journal）圖4：半導(dǎo)體前段工序所用設(shè)備的出貨金額和各地區(qū)的占比推移（至2021年）。

由上圖可以看出，歐洲的市場份額幾乎全部由曝光設(shè)備廠家ASML的出貨金額所貢獻(xiàn)。ASML的一臺曝光設(shè)備單價達(dá)到180億日元（近十億人民幣），2021年出貨42臺，據(jù)預(yù)測今年（2022年）將出貨65臺（甚至更多）。如此一來，2022年歐洲市占率可能將超過日本。

20世紀(jì)80年代中期，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)占全球約50%的份額，后來就一直下滑，在2017年下滑至7%（如下圖5）。市占率一旦下滑，就陷入了“持續(xù)下滑的旋渦”、無法自拔，很難再次翻身。

（圖片出自：business-journal）圖5：各地區(qū)半導(dǎo)體銷售額占比推移（至2017年）。

強(qiáng)大的日本“半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備”瀕臨危機(jī)

即使日本政府吸引臺灣積體電路制造股份有限公司（TSMC）赴日建廠、對鎂光廣島工廠和鎧俠四日市工廠進(jìn)行資金補(bǔ)助，也無法挽回日本半導(dǎo)體的市占率。

雖然日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)瀕臨衰落的危機(jī)，但日本的設(shè)備和材料依然極具競爭力。日本的前段工序設(shè)備占比自2013年就開始不斷下滑。照此發(fā)展下去，日本的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)將會“重蹈”日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“覆轍”。

2021年6月1日，筆者被日本眾議院邀請為行業(yè)專家發(fā)表演講時，提出了應(yīng)該“讓強(qiáng)者更強(qiáng)”的觀點！然而，原本以為很強(qiáng)的日本前段工序設(shè)備產(chǎn)業(yè)正走向衰落。

日本政府于2022年6月17日決定對TSMC、索尼、電裝在日本熊本縣建設(shè)的半導(dǎo)體工廠，最大給與4760億日元（約人民幣233億元）的補(bǔ)助（日本經(jīng)濟(jì)新聞，6月17日版）。但是，筆者認(rèn)為政府不應(yīng)該給與如此巨額的補(bǔ)助。如果日本的設(shè)備和材料失去競爭力，日本企業(yè)在世界上將無立足之地。筆者認(rèn)為日本政府亟需強(qiáng)化的不是早已經(jīng)衰敗的半導(dǎo)體元件本身，而應(yīng)該盡快強(qiáng)化半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備和相關(guān)材料。

關(guān)鍵詞： 清洗設(shè)備 市場規(guī)模 生產(chǎn)設(shè)備