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奧曼特小編為您簡析8寸晶圓的發(fā)展前景:缺貨、漲價風起云涌,8寸晶圓產能短缺為主因2017年底開始MOSFET、IGBT、整流管、數(shù)字/通用晶體管等產品整體交貨期均有延長趨勢,與16年缺貨的存儲芯片、上游 硅片不同,17年底缺貨品類有一個共性,即主要由8寸及以下晶圓制造廠生產。因此我們深入探究8寸晶圓代工漲價背后的產業(yè)運行邏輯并對行業(yè)發(fā)展前景進行研判。以及全球8寸晶圓產能緊缺的大背景下帶給國內半導體產業(yè)的發(fā)展。
多因素驅動,8寸晶圓廠供需趨緊
核心設備的緊缺是8寸晶圓產能擴張的瓶頸
多數(shù)8寸晶圓廠建廠時間較早,運行時間長達十年以上,8寸晶圓廠的部分設備太老舊或者難以修復,同時由于當前12寸晶圓廠資本支出規(guī)模巨大,部分廠商停止 了 8寸晶圓的生產銷售,8寸晶圓產線設備主要來自二手市場,多來自從8寸向12寸 升級的內存廠商,如三星和海力士,目前舊設備市場資源逐漸枯竭,因此2014年后。
8 寸硅片緊缺或將成為晶圓產能完全釋放的阻礙
硅片是半導體產品最基礎的原材料,由于不可替代性而緊扼全球晶圓廠的產能,硅片在晶圓產品成本中的占比與晶圓廠設備折舊有關。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù),2017年全球硅片市場規(guī)模約為75.8億美元,占晶圓制造材料市場的29.8%。
不同晶圓廠的折舊金額對成本的影響較大,因此不同折舊比例下硅片在總成本中的比例差別較大,以聯(lián)電、世界先進、先進半導體、華虹半導體為例,聯(lián)電和華 虹半導體由于近年來有進行擴產,因此折舊在總成本中占比較高,硅片成本對總成本影響較小,而先進半導體、世界先進折舊在總成本中占比較小,因此總成本對硅片成本較為敏感。而大部分 8寸晶圓廠已折舊完畢,因此8寸晶圓廠對硅片的價格較為敏感。
制造方單一,前五大廠商合計市場占有率超過90%
供給方面,硅片的供應商主要有日本信越、SUMCO、臺灣的環(huán)球晶圓、德國的Silitronic、韓國SKSiltron等,前五大廠商合計市場占有率超過90%。此外,臺灣的合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供應商。2017年底全球8寸硅片產能約為5.4 M/wpm。
漲價幅度有限和擴產周期的雙重限制下,8寸硅片緊張的態(tài)勢短期內無法有效緩解。
雖然2017年以來8寸硅片價格上漲10%以上,但是從長周期來看當前8寸硅片價格仍處于歷史低位,從2007年至今8寸硅片價格下降約40%,大部分硅片廠的8寸硅片產品已虧損多年,因此即使8寸硅片價格上漲,硅片巨頭的擴產意愿仍較小。另外硅片的擴產周期至少一年及以上,因此我們認為短期內8寸硅片短缺、價格上漲的態(tài)勢將會延續(xù),硅片產能短缺或許將成為限制下游8寸晶圓廠產能完全釋放的瓶頸。
汽車和工業(yè)領域對晶圓產能需求拉動明顯
下游:汽車電子及物聯(lián)網中應用的芯片,包括先進輔助駕駛系統(tǒng)及感測器、車用電流控制IC、物聯(lián)網MCU等在8寸晶圓廠中大量投產,使得2016年下半年開始8 寸晶圓廠的投片量快速提升。
根據(jù)SIA的數(shù)據(jù),2017年除存儲器外的半導體銷售額增速為9%,而應用于汽車、工業(yè)領域的non-memory半導體月度銷售額同比增速均在10%以上,遠遠高于全球半導體銷售額的整體增速,可見汽車和工業(yè)正在成為全球半導體高成長的下游應用領域。以汽車為例,隨著電動化和智能化的提升,單部汽車對半導體的需求正在逐步提升,比如單部電動車Tesla Mobel X中 的半導體約需要一塊 8寸晶圓。根據(jù)strategy analytics的數(shù)據(jù),單部汽車中半導體價值量從2016年的317美元提升至2017年的330美元,同比增速達 4.1%。
具體來看應用于汽車和工業(yè)領域的半導體產品對晶圓的產能需求,根據(jù)IHS 的數(shù)據(jù),2017年汽車和工業(yè)對晶圓的需求面積較2016年增長11.1%。
數(shù)據(jù)來源:SIA,廣發(fā)證券發(fā)展研究中心
8 寸晶圓產能緊張趨勢下對國內產業(yè)鏈的影響
產能吃緊或將持續(xù)至2019年
需求方面:根據(jù)SUMCO在2018Q1業(yè)績說明會上的指引,2018Q1全球8寸晶圓 需求約為5.5 M / wpe,我們認為這是SUMCO通過下游晶圓廠所觀察到的需求,由 于當前8寸晶圓產能緊缺,下游最終端的需求并未完全反映在該數(shù)字中,實際全球對 8寸晶圓產能的需求高于5.5M / wpe。
數(shù)據(jù)來源:SUMCO,廣發(fā)證券發(fā)展研究中心
供給方面:根據(jù)SEMI的報告,2015~2020年全球將有27個新的8寸晶圓廠投入運營,預計到2020年全球8寸晶圓產能才能達到5.5 M / wpe,而事實上晶圓廠產能并非能持續(xù)達到100%,如果考慮實際產能利用率,到2020年8寸晶圓產能的供給仍較為緊張。
而2016年以后6寸晶圓產能相對穩(wěn)定并呈小幅下降趨勢,預計2019年產能小幅 下降57 k wpe,折算為8寸片為32 k wpe,因此6寸晶圓產能的減小使得對8寸晶圓產 能需求小幅度上升。
數(shù)據(jù)來源:SEMI,廣發(fā)證券發(fā)展研究中心 備注:單位為實際產能片數(shù),未折算
其中2015~2020年約一半的8寸晶圓產能增加來在中國大陸。根據(jù)2017年7月 SEMI公布的數(shù)據(jù),當前大陸已量產的8寸晶圓產能約為0.7 M / wpe,預計到2021年底將達到0.9 M / wpe。2016~2021年中國大陸將增加8座晶圓廠,其中2座foundary、 2座用來生產模擬芯片、2座用來生產MEMS、一座用來生產功率半導體、一座用來 生產數(shù)字芯片。
投資建設的12寸晶圓廠預計會對8寸晶圓產能供需關 系產生重要影響。晶合規(guī)劃在合肥建設 4座12寸晶圓廠,第一座N1廠已于2017年6 月建成試產,2017年年底進入量產,預計2018Q2月產能達到1萬片每月,在2019 年達到4萬片每月。N1廠先期將導入150、110及90nm制程,主要生產面板驅動IC、 PMIC等,而LCD驅動IC和PMIC之前幾乎全部由8寸晶圓廠生產,2019年后N1廠完 全量產之后相當于增加 8寸晶圓廠4×2.25=9萬片每月的產能,因此8寸晶圓廠緊張 的產能供需關系將得到小幅緩解。
英飛凌等廠商正在規(guī)劃12寸晶圓廠
英飛凌在Dresden的12寸晶圓廠預計在2021年完全量產。2018年5月18日,英飛凌宣布將投資16億歐元在奧地利建設一座12寸晶圓廠,主要用來生產功率半導體,預計2019年上半年開始建設,在2021年開始逐步量 產。意法半導體在 2018年1月的法說會中表示正在Agrate準備12寸試驗線。轉單效 應下 8寸晶圓產能供需不平衡的狀態(tài)將得到緩解。
綜合8寸晶圓產能的供需以及6寸和12寸晶圓產能的影響,根據(jù)我們的測算, 2019年全球8寸晶圓產能供給可達到5.43 M/wpe,另外考慮新增產能需要經過產能 爬坡和產能實際釋放情況等因素,因此實際產能供給略小于此,而整體需求粗略至 少為 5.53+0.03(6寸晶圓轉單)-0.09(晶合科技12寸廠)=5.47 M / wpe,因此至少 在2019年全球8寸晶圓產能仍將維持緊張狀態(tài)。
8寸晶圓產能緊缺帶給中國半導體產業(yè)發(fā)展機遇
晶圓制造環(huán)節(jié):運營中的8寸晶圓制造廠直接受益
需求端在物聯(lián)網與汽車應用帶動下,8寸晶圓廠未來數(shù)年將出現(xiàn)明顯復蘇;供給 端設備瓶頸短期內無法解決。因此現(xiàn)在運營中的 8寸晶圓廠一方面訂單無憂,另一方 面有望受益于行業(yè)漲價趨勢盈利能力提升。
設計環(huán)節(jié)兩級分化:需求為王
制造環(huán)節(jié)占芯片成本比重高,隨著晶圓代工廠產能緊缺,價格逐季上調,下游 設計廠商成本承壓。我們認為受益于物聯(lián)網、車用電子等需求興起,電源管理與MCU、 MOSFET用量逐步攀升,下游設計業(yè)者大概率提升產品價格在緩解成本壓力的同時 提高自身產品盈利水平。同時具備穩(wěn)定產能供給的設計廠商有望迎來量價齊升好光景。
設備環(huán)節(jié):8寸成熟設備迎生機
一是海外半導體設備巨頭聚焦于12寸設備領域,部分廠商停止了8寸晶圓的生產 銷售。然而目前仍有新增8寸晶圓廠投資計劃,相關設備需求旺盛。二是與12寸先進 制程晶圓制造設備相比,8寸設備技術較為成熟,工藝難度較低,國內設備廠商已實現(xiàn)技術積累。
材料環(huán)節(jié):8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產化進程
8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產化進程: 8寸硅片短缺、價格上漲的態(tài)勢將 會延續(xù),目前國內的Gritek(有研新材)、JRH(金瑞泓)、AST(超硅)等紛紛積極擴產,8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產化進程。
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原文標題:8寸晶圓產能緊缺帶給國內半導體產業(yè)的發(fā)展機遇
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