和逻辑芯片对10 / 7nm先进工艺的微弱需求，早些的猜测都看好2018年

  2017年半导体设备开销将到达创纪录的前史最高水平，截止现在看来，这种气势很或许会继续到2018年。

  本年，由于对3D NAND闪存和程度稍小的DRAM的巨大需求，半导体设备制作商发现自己正处于一个意想不到的昌盛周期之中。但在逻辑/代工事务方面，2017年的设备需求却相对温文。

  虽然该职业在2018年将难以逾越2017年创纪录的添加数字，不过对设备需求看起来仍很微弱。事实上依据现在的猜测，估计集成电路设备商场将会有一点降温，在2018年看到更正常一点的添加形式。

  据VLSIResearch的数据显现，2017年半导体设备商场总值估计达704亿美元，较2016年上升30.6％。 相同依据VLSI Research的猜测，到2018年IC设备商场估计将到达735亿美元，仅比2017年添加4.4％。

  当然，猜测很或许改动，由于有许多或许会影响半导体设备职业的要素。和曾经相同，经济要素和政治问题在这个范畴扮演着重要的人物。

  不过，半导体设备供货商仍很达观。运用资料公司商场和事务开展副总裁Arthur Sherman说：“咱们估计2018年是WFE（wafer fab equipment晶圆厂设备）商场又一个微弱添加的年份，由于需求端的驱动要素比过去更广泛。跟着终端供货商添加的更多功用，智能手机和其他移动设备中的硅含量正在添加。最重要的还有物联网、大数据、人工智能智能轿车等新式范畴的添加趋势，这些趋势正发明着对更强核算才能和扩展存储容量的巨大需求。”

  可以必定的是，半导体设备有几个首要的添加引擎。以下是影响2018年及今后设备开销的一些要害性商场：

  1、2018年，几个首要芯片制作商将从16nm / 14nm工艺节点迁移到10nm / 7nm，这一行动或许会促进代工/逻辑范畴的设备需求开端添加。

  2、3D NAND将在2018年继续成为设备需求的首要推动力。依据IC Insights的数据，仅在3D NAND闪存中，三星的本钱开销将在2017年到达惊人的140亿美元。而三星在2017年的本钱开销总额为260亿美元，其间包括3D NAND闪存、DRAM(70亿美元)和代工(50亿美元)。

  3、在半导体设备开销方面，我国仍是一个活泼的商场，跨国公司和国内芯片制作商都在那里建造新的晶圆厂。

  4、估计到2018年，极紫外（EUV）光刻技能将可以投入量产，但关于设备制作商而言，传统的多重图画光刻技能仍是一项严重事务。

  5、2018年200mm晶圆厂的产能将继续严重，因而需求200mm设备。可是和曾经相同，200mm的设备很难买到。

  这些迹象是有积极意义的。世界半导体交易核算安排（WSTS）猜测，2017年IC商场将到达4090亿美元，比2016年上涨20.6％。2018年，IC工业将到达4370亿美元，比2017年添加7％。

  代工事务也很安稳。里昂证券（CLSA）剖析师Sebastian Hou表明，估计2017年晶圆代工全体大将添加7％，而到2018年，晶圆代工事务有望再添加6％至7％。

  不过在设备范畴，猜测值是改变的。例如2016年年末，许多人估计2017年晶圆厂设备（WFE）商场将从335亿美元到340亿美元不等，比2016年添加约5％。

  而猜测是过错的。由于3D NAND设备开销激增，WFE商场已远超出预期。 KLA-Tencor全球客户解决方案高档副总裁兼首席营销官Oreste Donzella表明：“WFE的方针是在2017年逾越450亿美元，这意味着比上一年添加了20%到25%，但气势会延续到2018年吗？到现在为止，需求状况看起来很安稳，但供货商们都持慎重达观的情绪，至少现在都以为将仅仅个位数的一个添加。咱们估计2018年的WFE将是2017年的中位数水平的添加。

  SEMI的另一种猜测是2017年半导体设备的销售额为559亿美元，比2016年添加35.6％。2018年，半导体设备的销售额到达601亿美元，比2017年添加7.5％。

  从半导体设备供货商的三大首要添加动力（DRAM，NAND和代工/逻辑）方面而言，WFE的需求看起来很安定。

  Donzella说：“特别是内存商场（包括DRAM和3D NAND）收入添加十分微弱，估计下一年WFE的添加起伏最大。

  DRAM的驱动要素是智能手机和服务器。固态硬盘（SSD）和智能手机正在推动NAND的需求。估计FPGA和处理器的供货商将在10nm / 7nm工艺节点迁移时增多。

  当然还有其他的驱动要素。 运用资料的Sherman说：“咱们正在进行一场令人难以置信的核算革新——将机器学习和人工智能的才能添加到广泛的设备和服务中去——从翻译、语音辨认自动驾驭的革新。这种革新有或许在未来几十年改动咱们的经济。为这些革新供给动力的是新的核算渠道，以及对许多现有产品、服务和事务模型的弥补。这将进一步推动新的数据生成、核算和存储需求。那将带来什么问题?总有一些宏观经济方面的要素会影响到电子产品的消费，可是现在仍是有一些强力的趋势让咱们愈加注重安稳性和上升潜力。”

  其他人也赞同。D2S首席履行官Aki Fujimura以为：“这背面的深度学习技能将影响整个半导体规划和制作范畴，它会影响未来三到十年的每一个事务。准确的模仿将会发明许多的数据来练习一个深度学习引擎。虽然来自工厂端的实践数据，查看效果和SEM图画等都将作为一些练习数据，可是依据模仿的处理程序可以自动生成许多各种条件下的改动数据来作为学习渠道，。”

  掌握半导体商场脉息的一种有用办法是看硅片和光刻掩模版两个要害构件的需求。

  多年来，硅片商场一向饱尝供给过剩和价格低迷的困扰。但由于2017年需求微弱，硅片商场正在走向均衡状况。一些供货商最近前进了价格。

  SEMI表明，硅片出货量估计2018年将到达118.14亿平方英寸，比2017年添加3.2％。 SEMI的数据显现，2017年的添加率为8.2％。

  与此同时光掩膜商场体现平平。掩模商场空间依然巨大，但在高档工艺节点上制作的前沿光掩模要少一些。而其价格也不断遭到压力。据SEMI核算，2016年光掩模商场销售额为33.2亿美元，比2015年添加2％。估计2017年和2018年掩膜商场别离添加4％和3％。

  在高档节点上，光掩模正变得越来越杂乱，难以制作。这里有几个应战，但首要的问题是，运用当今的单波束电子束体系，需求花更长的时刻来规划一个掩模。因而，关于杂乱的掩模，业界开端开端选用一种新的多波束体系。这些体系运用不计其数个小的电子束来加快杂乱掩模的书写。

  英特尔的子公司IMS Nanofabrication一向在商场上推行多波束掩模。竞赛对手NuFlare也在推行相似的体系。

  2018年，掩膜商场里将看到多光束掩膜读写更广泛的运用。D2S的Fujimura说： “不管是用于193i光刻的多重图画化的杂乱ILT（inverse lithography technology反向光刻技能）形式，仍是行将具有30nm亚分辨率辅佐特征的EUV掩模，在掩模侧的前沿处需求多光束写入。

  掩膜制作与光刻相关联。在光刻方面，最大的问题是EUV光刻技能是否终究将于2018年投入出产。芯片制作商期望在7nm和/或5nm的工艺节点运用上EUV。理论上，EUV可以下降这些节点的杂乱性和进程数量。可是今日，EUV还没有预备好。 EUV的导入取决于EUV电源、光阻和掩膜等基础设施的齐备状况。

  虽然面对应战，三星期望在2018年将7nm逻辑节点导入EUV。相比之下，其他芯片制作商将采纳更保存的道路nm技能节点运用传统的193nm浸没和屡次成型。？？？

  D2S公司的Fujimura说：“关于EUV来说，不管是2018年下半年开端投产，仍是到了2019年，很明显半导体职业现已预备好在出产中运用EUV了。 “EUV开始将导入在现已运用了193nm多阵列出产的当地。这将使生态体系更顺畅地过渡，而不是一会儿要求一切作业忽然改变。“

  短期内，芯片制作商或许会在一个乃至几个层面上导入EUV，但实践的大批量出产（HVM）依然需求一到两年的时刻。 KLA-Tencor公司的Donzella说：“EUV光刻技能及其生态体系将在2018年至2019年期间继续开展，估计量产不会比2020年更早。”

  但是，EUV不会操纵整个光刻范畴的远景。导入时，EUV将首要运用于逻辑厂商出产中的切开和过孔。这大约占全体光刻商场的20％ ，其他的是多重形式。

  与此同时，关于设备厂商来说，最近几代抢先的代工/逻辑商场一向比较低迷。在每个节点，芯片制作商都需求许多的研制和资金投入。越来越少的代工厂客户可以承当在每个节点开发规划。

  2018年，格芯，英特尔，三星和台积电估计将从16nm / 14nm finFET迁移到10nm / 7nm finFET。英特尔正在推动10nm，而代工厂正在预备7nm。简而言之，英特尔的10nm技能适当于代工厂的7nm节点。

  无论怎么，芯片制作商面对一些应战。例如，英特尔本应在2017年下半年量产10nm，但由于技能上的应战，英特尔的道路年上半年。

  出资银行公司晨星（Morningstar）剖析师Abhinav Davuluri最近承受采访时表明：“英特尔是一家以尽或许高的收益率为荣的公司。 “依据咱们从他们的产品推出和时刻表看出，他们有一些问题。他们到本年年末不得不推出（10nm），而不是获得产品，这样看起来好像到2018年，道路图将不会完全收效。“

  时刻会证明格芯，三星和台积电是否会在7nm节点下堕入泥淖。Gartner剖析师Samuel Wang表明：“三家代工厂好像都在获得杰出的开展。不过，10nm/ 7nm的选用估计将在2018年逐步推出。整体而言到2018年，7nm的代工收入估计将在25亿美元至30亿美元之间。相比之下，10nm的代工厂收入估计在2017年到达50亿美元。”

  不过跟着时刻的推移，10nm / 7nm估计会成为一个大而长的节点。运用资料的Sherman说：“咱们以为10nm / 7nm商场将会变得很大，与28nm节点适当，这个份额还在不断添加。 5nm将来也相同。”

  其他方面也表明赞同。 Lam Research履行副总裁兼首席技能官Rick Gottscho表明：“7nm将是一个大的工艺节点。 现在职业的节奏好像是将来的每个节点都会更大。所以10nm都可以不算是一个大节点。真实推动这一切的是人工智能/机器学习/深度学习的革新以及对数据的无尽需求。移动商场依然是重要的，但在这样的趋势下简直仅仅一个辅佐。”

  这将带来的一个改动是，许多设备将是定制的，而不是选用通用处理器。 Gottscho说：“专门为特定商场定制规划的芯片将十分受注重。比方你看自动驾驭轿车，通用处理器就太慢了。许多的运算处理将在线G商场需求也将是巨大的。你需求更快得到数据。这将推动许多芯片事务。”

  在2017年，内存一向是半导体设备需求添加的首要驱动力。估计2018年将遵从相似的形式。 运用资料的Sherman说：“对内存技能的巨大需求发明了创纪录的装机水平。智能手机中的DRAM和NAND容量继续添加。智能手机的均匀NAND容量最近现已添加了大约50％，从2016年的大约24千兆字节添加到今日的大约38千兆字节。跟着首要存储器供货商最近宣告将供给512GB的产品以供未来智能手机运用，咱们看到了很大的利好。”

  东芝和西数将在2018年继续前进3D NAND。因而，设备供货商估计3D NAND将会有另一个大消费周期。

  除了转换率之外，还有关于3D NAND可以扩容多少的问题。在2017年，3D NAND供货商现已从48层迁移到64层设备，研制中有96层产品。 Lam的Gottscho说：“咱们将看到96层的器材（2018年）。新一代器材的密度将每年添加一倍。但是，96层NAND器材的开展是具有应战性的。现在的蚀刻东西和硬掩模或许由于这项技能而失去活力。效果，这个职业正在向一种称为串式堆叠的制作技能搬运。为此，供货商将开发两个48层3D NAND器材并将其衔接，然后构成一个96层3D器材。 “所以咱们将有双层3D NAND-48加48层。这是必要的。”

  虽然如此，半导体设备供货商估计我国商场将坚持安稳添加。kla-tencor现已在我国看到了一些重要的订单。kla-tencor公司的Donzella说:“由于晶圆厂需求查看和计量东西来满意出产需求，kla-tencor处在被出资的前沿，咱们现已收到了2017年我国本地存储供货商的前期订单，微弱的事务应该会继续到2018年。”

  在200mm方面，2018年与2017年挨近。2017年200mm的晶圆厂运用率现已到达或挨近100％。世界上最大的二手设备供货商之一Surplus Global的美洲和欧洲履行副总裁Emerald Greig说：“咱们看到2018年第一季度是相同的。200mm晶圆厂的运用率将继续坚持在90％以上。”

  据Greig的说法，问题在于商场上只要500种可用的200mm设备，许多设备不能满意当今工厂的要求。200mm设备将继续缺少， 而这些设备的零部件又是一个问题。依据Surplus Global的数据，从另一个方面看，2017年二手/立异设备事务估计将添加10％至15％。估计2018年二手设备商场将继续坚持两位数添加。Greig弥补道。

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