半导体行业存在产品周期、产能周期与库存周期三大周期的嵌套,其中产品周期是最根本的驱动因素——每隔10到20年,划时代的新技术就会带动半导体需求爆发式增长,并直接决定下游应用对设备的需求结构。过去十几年,行业由智能手机代表的消费电子周期主导;当前正处在向物联网和汽车电子为代表的新兴应用切换的节点,这种切换正在重塑光刻、刻蚀、薄膜沉积等核心设备的需求比例。

三大周期如何嵌套

三大周期中,产品周期(长周期)决定产能周期(中周期)和库存周期(短周期)的走向。产能周期由半导体制造产能的释放节奏决定——产线建设周期长、技术迭代快,产能常与需求错配;库存周期则由芯片设计环节的预测与真实需求之差产生。三者相互嵌套,共同放大了半导体设备市场的波动。

下游切换如何改变需求结构

不同下游应用对应不同的制程工艺和特殊工艺需求。以汽车电子、物联网为代表的新兴应用,在制程节点、功率器件、传感器等特殊工艺上与传统消费电子存在显著差异,这直接改变了晶圆制造环节对光刻、刻蚀、薄膜沉积等前道核心设备的需求比例。设备行业遵循“一代工艺,一代设备”的规律,制程迭代意味着大部分旧设备无法直接用于新产线,设备厂商还需超前于晶圆制造环节开发新一代设备,技术门槛随之不断提高。

产能与库存周期的影响

半导体设备市场增速基本与行业资本开支同向波动,而产能周期与库存周期会进一步放大或平滑产品周期带来的结构性变化。例如,在行业景气度低潮期,设备市场关注度下降,反而可能孕育布局机会——行业历来有“反周期”运作的思路,即在行业低潮期投入,等待景气度上行。从历史数据看,全球半导体销售额从1990年的650亿美元增长至2018年的4600亿美元,期间经历了多轮周期波动,而每一轮产品周期的切换都伴随着需求结构的重塑。

常见问题

汽车电子对半导体设备的需求与智能手机有何不同?

汽车电子和物联网更强调功率器件、传感器、车载芯片等特殊工艺,对制程的追求方向与智能手机不完全相同,这会改变对光刻、刻蚀、薄膜沉积等设备的需求比例。具体到某类设备的需求增量,需结合不同应用的实际出货结构来判断。

半导体设备市场的集中度如何?

半导体设备行业技术壁垒极高,2020年全球前五大设备厂商的合计市场份额已超过70%,其余厂商份额均在5%以下。在光刻机、刻蚀、薄膜沉积等细分领域,头部三家企业的合计份额普遍达到80%以上。

国产半导体设备处于什么阶段?

国产设备企业在刻蚀、薄膜沉积、清洗、检测等多个环节已实现布局,部分企业的产品已覆盖14纳米及以下制程节点。但从全球竞争格局看,头部厂商仍以美欧日企业为主,国产替代仍有较大空间。