本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）編譯自jbpress
2017年開始的十年內，設備市場預計將增長三倍。
自2022年11月30日美國公司OpenAI發佈ChatGPT以來，引發了全球生成式人工智能熱潮。此外，2025年1月20日，中國AI創業公司DeepSeek發佈了可與OpenAI的GPT-4媲美的大規模語言模型（LLM）DeepSeek-R1，進一步加速了生成式AI的熱潮。
包括 NVIDIA 的 GPU 在內的 AI 半導體對於 LLM 和生成式 AI 的發展至關重要。由於對人工智能半導體的需求不斷擴大，預計全球半導體市場規模將在 2024 年達到創紀錄的 6268 億美元，比上年增長約 19%，並在 2025 年達到 6970 億美元，增長 11%（圖 1）。
圖1 全球半導體市場及製造設備市場（2025年及以後預測）來源：作者根據WSTS和SEMI的數據製作
與此同時，半導體制造設備市場預計也將快速擴大。預計2024年將達到歷史新高的1130億美元，比上年增長6.4%；2025年將達到1210億美元，增長7.1%；2026年將達到1390億美元，增長15%。
因此，預計從 2024 年起半導體市場和設備市場都將實現穩步增長。但兩者之間存在着重大差異。
半導體市場與設備市場的差異
通過圖1對比兩個市場的走勢，我們可以看出，雖然市場的漲跌相似，但也有至關重要的區別。爲了明確這一點，我們製作了將2000年IT泡沫的時間標準化爲“1”的圖表（圖2）。
圖2 2000年半導體和製造設備市場標準化來源：作者根據 WSTS 和 SEMI 的數據創建。
半導體市場在2000年達到頂峯後曾一度下滑，但很快恢復，並在2004年超過“1”。2017年突破“2”，2024年突破“3”。
而設備市場自2000年達到頂峯之後，很長時間都未能超越這一水平。儘管在 2007 年和 2011 年它非常接近“1”，但從未真正超越它。這是與半導體市場的一個關鍵區別。
原因有二。首先，自2000年以來，開發先進小型化技術的半導體公司數量有所減少。這是因爲，隨着尖端企業的數量減少，資本投資也會隨之減少。
其次，各類設備的吞吐量（每小時處理的晶圓片數）大幅提升。例如，用於塗抹和顯影光刻膠的塗布顯影機的生產能力自 2000 年以來已經提高了三至四倍。換句話說，曾經需要三四臺設備才能完成的工作，現在只需一臺設備就能完成。
不過，2017年設備市場終於超越“1”，進入新的增長階段。
設備市場快速擴張 超越“1”
2017年設備市場規模超過“1”，這很大程度上可能歸因於NAND閃存從之前持續在二維上小型化，向三維上的轉變。其原因在於NAND的三維特性需要大量的幹法蝕刻和CVD設備。因此，一旦設備市場超過“1”，其市場規模便如大壩決口般迅速擴大。
這裏，假設2000年IT泡沫時期的水平爲“1”，比較各市場超過“1”、“2”、“3”的時期（圖3）。
圖 3. 2000 年標準化後，市場達到“1”或以上、“2”或以上或“3”或以上的年份
首先，半導體市場在IT泡沫破裂4年後的2004年超越了“1”，在2013年後的2017年超越了“2”。然後，七年後，即 2024 年，它超越了“3”。雖然半導體市場從IT泡沫後的低迷中迅速復甦，但達到“2”的時間仍比預期要長。
另一方面，正如前文所述，設備市場在IT泡沫破裂17年後的2017年超過了“1”，並在4年後的2021年超過了“2”。預計五年後，即2026年，這一數字將超過“3”。因此，雖然設備市場花了17年時間才恢復到“1”，但預計未來10年將增長到“3”，規模增加兩倍。這意味着，半導體市場規模增長三倍花了20年時間，而設備市場預計僅用一半時間（10年）就能實現這一目標，也就是說，市場增長速度是半導體市場的兩倍。
那麼爲何2017年以來設備市場增長如此迅速？
其中一個因素是尖端EUV光刻機的普及嗎？
自2017年起，10年間增長了3倍的設備市場迅速擴大的因素之一是作爲最先進光刻機EUV（極紫外）光刻機的廣泛使用。
荷蘭設備製造商 ASML 於 2016 年左右開始出貨 EUV 設備。截至2021年，一臺EUV的價格爲1.5億歐元，按1歐元=160日元計算，約爲240億日元。這是一個比其他設備高出幾十倍至幾十倍的價格，將對設備市場產生巨大的衝擊。
如果我們將全球製造設備市場和 EUV 出貨量疊加在同一張圖表上，那麼從 2019 年到 2023 年，兩者的趨勢似乎幾乎相同（圖 4）。因此，人們認爲EUV的普及正在推動設備市場的快速擴張。
圖4. 全球半導體制造設備市場及EUV出貨量來源：作者根據 SEMI 數據和 ASML 財務報告創建。
展望未來，ASML 計劃除了目前正在出貨的 EUV（稱爲“Low NA”）之外，還增加具有更高分辨率的 EUV（稱爲“High NA”）的出貨量。據報道，High NA 的價格爲 3.8 億歐元。如果1歐元等於160日元，那就高達600億日元。
因此，如果高NA變得更加普及，設備市場可能會比以前擴張得更快。換句話說，我們正在進入一個需要天文數字般的資本投入才能實現尖端半導體小型化的時代。
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