半导体设备厂商竞争格局生变？

半导体设备供应商的排名在2016－2017年间没有发生太大的变化，但是这种格局正在发生变化。不仅Lam Research、ASML和东京电子的位次发生调转，排名第一的应用材料公司的宝座位置也岌岌可危。

自1990年以来，应用材料公司一直是半导体设备领域的市场领导者。在此之前的1989年，坐在铁王座位置上的还是日本的东京电子，该公司2016年排名第四，今年前三季度的新排名则是第二。除了位次的变化，也许更重要的是，领头羊和第二名的差距正在迅速收窄。

2016年，应用材料公司的市场份额比Lam Research高出足足9．3个百分点，2017年，应用材料公司的领先优势降至6．4个百分点，现在，截至2018年前三季度，应用材料公司的市场份额仅仅领先排名第二的东京电子2个百分点。

值得注意的是，根据近三年的数据，应用材料公司是前几席中唯一一家市场份额持续降低的公司，相比之下，ASML和东京电子则是这个时期市场份额持续增加的两家公司。

更多逆风来袭

2016年，半导体设备市场规模为412亿美金，2017年增长至566美金，增长幅度高达37．2％。2018年风云突变，截至2018年前三季度，半导体设备市场营收同比去年增长了19．4％。假设2018年全年半导体设备市场营收同比2017年增长10％，那么，2018年第四季度的市场营收应为127亿美元，比2017年第四季度同比下降15．2％。图1给出了半导体设备市场在2015－2018年间各个季度的营收变化。

图1

半导体设备市场营收的大部分增长来自于韩国半导体制造商，特别是内存公司三星电子和SK海力士。2017年半导体设备市场录得高达566亿美元的营收，韩国的贡献率高达31．7％。2018年前三季度，韩国风头不减，贡献率依然高达全球市场的29．4％。

相比今年早期，服务器、个人电脑和智能手机的市场需求明显走低，内存的价格也开始逐步下滑。由于DRAM和NAND的平均销售价格下滑，内存公司有意放缓资本支出。三星电子明确表示，为了保持盈利能力，将实行战略性的库存控制，原本计划在平泽工厂增加每月2万－3万片晶圆的DRAM产能将推迟到2020年。

三星电子原本计划在2019年扩大Pyeongtaek一号工厂的NAND产能，2020年扩大西安二号工厂的NAND产能，如果NAND产品的利润率下降，三星有意推迟这些计划。

所有半导体设备供应商都对内存公司青睐有加，尤其是应用材料公司和Lam Research公司。在截至2018年10月份的最新一个财季中，应用材料公司财报显示，其收入的60％都来自于内存公司。

由于iPhone销售逊于预期，以及加密货币的崩溃，台积电也减少了今年的资本支出。

除了EUV光刻机之外，应用材料公司与表1列出的所有半导体设备公司都有竞争关系。ASML是EUV（极紫外）光刻设备的独家供应商。随着半导体行业逐渐转向7nm工艺节点，EUV应该会慢慢取代DUV沉浸式光刻技术。

EUV替代DUV沉浸式光刻设备将大大减少沉积、蚀刻和计量步骤。目前的DUV沉浸在30nm特征下处理器件还是可行的，在30nm之下，工程师为了扩展DUV光刻工具的使用，加入了多重图案化步骤。多重图案化可以使用AMAT和LRCX（以及其它公司）的设备，它的特点是存在密集的沉积和蚀刻步骤，换句话说，半导体制造商目前为了避免购买极其昂贵的EUV光刻设备，正在使用需要使用大量沉积和蚀刻设备的多重图案化工艺。

看一下图2，在20nm节点时使用沉浸式DUV（ArF－1） ，需要13个掩膜层，每层的蚀刻都包含多个沉积、蚀刻步骤，如果继续下探到10nm，掩膜层数量将增加到18层，沉积－蚀刻步骤也将增加50％。

图2

7nm工艺节点上的多重图案化更加惊人，如图表左下角所示，需要的掩膜层多达27个。不过，如果在7nm时切换到EUV光刻技术上（图右下角），仅仅需要14个掩膜层，和使用DUV沉浸式光刻在20nm节点时差不多。

从DUV切换到EUV，双光刻、双蚀刻（LELE）这些工艺步骤也将取消，而ArF－1（沉浸式DUV）将继续用于自对准图案化（SADP）和自我对齐的四重模式（SAQP）工艺。最重要的是，EUV将消除掉一半处理步骤。

这些转变都将对2019年半导体设备市场的持续增长不利，甚至有重大损害。根据Information Network的《全球半导体设备：市场、市场份额和市场预测》报告，2019年全球半导体设备市场营收可能下降8％。