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缺货、涨价风起云涌,半导体产业迎来发展机遇
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.08.31
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奥曼特小编为您简析8寸晶圆的发展前景:缺货、涨价风起云涌,8寸晶圆产能短缺为主因2017年底开始MOSFET、IGBT、整流管、数字 /通用…

奥曼特小编为您简析8寸晶圆的发展前景:缺货、涨价风起云涌,8寸晶圆产能短缺为主因2017年底开始MOSFETIGBT、整流管、数字/通用晶体管等产品整体交货期均有延长趋势,与16年缺货的存储芯片、上游 硅片不同,17年底缺货品类有一个共性,即主要由8寸及以下晶圆制造厂生产。因此我们深入探究8寸晶圆代工涨价背后的产业运行逻辑并对行业发展前景进行研判。以及全球8寸晶圆产能紧缺的大背景下带给国内半导体产业的发展。

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多因素驱动,8寸晶圆厂供需趋紧

核心设备的紧缺是8寸晶圆产能扩张的瓶颈

多数8寸晶圆厂建厂时间较早,运行时间长达十年以上,8寸晶圆厂的部分设备太老旧或者难以修复,同时由于当前12寸晶圆厂资本支出规模巨大,部分厂商停止 了 8寸晶圆的生产销售,8寸晶圆产线设备主要来自二手市场,多来自从8寸向12寸 升级的内存厂商,如三星和海力士,目前旧设备市场资源逐渐枯竭,因此2014年后。

8 寸硅片紧缺或将成为晶圆产能完全释放的阻碍

硅片是半导体产品最基础的原材料,由于不可替代性而紧扼全球晶圆厂的产能,硅片在晶圆产品成本中的占比与晶圆厂设备折旧有关。根据SEMI的数据,2017年全球硅片市场规模约为75.8亿美元,占晶圆制造材料市场的29.8%

不同晶圆厂的折旧金额对成本的影响较大,因此不同折旧比例下硅片在总成本中的比例差别较大,以联电、世界先进、先进半导体、华虹半导体为例,联电和华 虹半导体由于近年来有进行扩产,因此折旧在总成本中占比较高,硅片成本对总成本影响较小,而先进半导体、世界先进折旧在总成本中占比较小,因此总成本对硅片成本较为敏感。而大部分 8寸晶圆厂已折旧完毕,因此8寸晶圆厂对硅片的价格较为敏感。

制造方单一,前五大厂商合计市场占有率超过90%

供给方面,硅片的供应商主要有日本信越、SUMCO、台湾的环球晶圆、德国的Silitronic、韩国SKSiltron等,前五大厂商合计市场占有率超过90%。此外,台湾的合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供应商。2017年底全球8寸硅片产能约为5.4 M/wpm

涨价幅度有限和扩产周期的双重限制下,8寸硅片紧张的态势短期内无法有效缓解。

虽然2017年以来8寸硅片价格上涨10%以上,但是从长周期来看当前8寸硅片价格仍处于历史低位,从2007年至今8寸硅片价格下降约40%,大部分硅片厂的8寸硅片产品已亏损多年,因此即使8寸硅片价格上涨,硅片巨头的扩产意愿仍较小。另外硅片的扩产周期至少一年及以上,因此我们认为短期内8寸硅片短缺、价格上涨的态势将会延续,硅片产能短缺或许将成为限制下游8寸晶圆厂产能完全释放的瓶颈。

汽车和工业领域对晶圆产能需求拉动明显

下游:汽车电子及物联网中应用的芯片,包括先进辅助驾驶系统及感测器、车用电流控制IC、物联网MCU等在8寸晶圆厂中大量投产,使得2016年下半年开始8 寸晶圆厂的投片量快速提升。

根据SIA的数据,2017年除存储器外的半导体销售额增速为9%,而应用于汽车、工业领域的non-memory半导体月度销售额同比增速均在10%以上,远远高于全球半导体销售额的整体增速,可见汽车和工业正在成为全球半导体高成长的下游应用领域。以汽车为例,随着电动化和智能化的提升,单部汽车对半导体的需求正在逐步提升,比如单部电动车Tesla Mobel X中 的半导体约需要一块 8寸晶圆。根据strategy analytics的数据,单部汽车中半导体价值量从2016年的317美元提升至2017年的330美元,同比增速达 4.1%

具体来看应用于汽车和工业领域的半导体产品对晶圆的产能需求,根据IHS 的数据,2017年汽车和工业对晶圆的需求面积较2016年增长11.1%

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数据来源:SIA,广发证券发展研究中心

8 寸晶圆产能紧张趋势下对国内产业链的影响

产能吃紧或将持续至2019

需求方面:根据SUMCO2018Q1业绩说明会上的指引,2018Q1全球8寸晶圆 需求约为5.5 M / wpe,我们认为这是SUMCO通过下游晶圆厂所观察到的需求,由 于当前8寸晶圆产能紧缺,下游最终端的需求并未完全反映在该数字中,实际全球对 8寸晶圆产能的需求高于5.5M / wpe

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数据来源:SUMCO,广发证券发展研究中心

供给方面:根据SEMI的报告,2015~2020年全球将有27个新的8寸晶圆厂投入运营,预计到2020年全球8寸晶圆产能才能达到5.5 M / wpe,而事实上晶圆厂产能并非能持续达到100%,如果考虑实际产能利用率,到20208寸晶圆产能的供给仍较为紧张。

2016年以后6寸晶圆产能相对稳定并呈小幅下降趋势,预计2019年产能小幅 下降57 k wpe,折算为8寸片为32 k wpe,因此6寸晶圆产能的减小使得对8寸晶圆产 能需求小幅度上升。

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数据来源:SEMI,广发证券发展研究中心 备注:单位为实际产能片数,未折算

其中2015~2020年约一半的8寸晶圆产能增加来在中国大陆。根据20177 SEMI公布的数据,当前大陆已量产的8寸晶圆产能约为0.7 M / wpe,预计到2021年底将达到0.9 M / wpe2016~2021年中国大陆将增加8座晶圆厂,其中2foundary 2座用来生产模拟芯片、2座用来生产MEMS、一座用来生产功率半导体、一座用来 生产数字芯片。

投资建设的12寸晶圆厂预计会对8寸晶圆产能供需关 系产生重要影响。晶合规划在合肥建设 412寸晶圆厂,第一座N1厂已于20176 月建成试产,2017年年底进入量产,预计2018Q2月产能达到1万片每月,在2019 年达到4万片每月。N1厂先期将导入15011090nm制程,主要生产面板驱动IC PMIC等,而LCD驱动ICPMIC之前几乎全部由8寸晶圆厂生产,2019年后N1厂完 全量产之后相当于增加 8寸晶圆厂4×2.25=9万片每月的产能,因此8寸晶圆厂紧张 的产能供需关系将得到小幅缓解。

英飞凌等厂商正在规划12寸晶圆厂

英飞凌在Dresden12寸晶圆厂预计在2021年完全量产。2018518日,英飞凌宣布将投资16亿欧元在奥地利建设一座12寸晶圆厂,主要用来生产功率半导体,预计2019年上半年开始建设,在2021年开始逐步量 产。意法半导体在 20181月的法说会中表示正在Agrate准备12寸试验线。转单效 应下 8寸晶圆产能供需不平衡的状态将得到缓解。

综合8寸晶圆产能的供需以及6寸和12寸晶圆产能的影响,根据我们的测算, 2019年全球8寸晶圆产能供给可达到5.43 M/wpe,另外考虑新增产能需要经过产能 爬坡和产能实际释放情况等因素,因此实际产能供给略小于此,而整体需求粗略至 少为 5.53+0.036寸晶圆转单)-0.09(晶合科技12寸厂)=5.47 M / wpe,因此至少 在2019年全球8寸晶圆产能仍将维持紧张状态。

8寸晶圆产能紧缺带给中国半导体产业发展机遇

晶圆制造环节:运营中的8寸晶圆制造厂直接受益 

需求端在物联网与汽车应用带动下,8寸晶圆厂未来数年将出现明显复苏;供给 端设备瓶颈短期内无法解决。因此现在运营中的 8寸晶圆厂一方面订单无忧,另一方 面有望受益于行业涨价趋势盈利能力提升。5


设计环节两级分化:需求为王

制造环节占芯片成本比重高,随着晶圆代工厂产能紧缺,价格逐季上调,下游 设计厂商成本承压。我们认为受益于物联网、车用电子等需求兴起,电源管理与MCU MOSFET用量逐步攀升,下游设计业者大概率提升产品价格在缓解成本压力的同时 提高自身产品盈利水平。同时具备稳定产能供给的设计厂商有望迎来量价齐升好光景。

设备环节:8寸成熟设备迎生机

一是海外半导体设备巨头聚焦于12寸设备领域,部分厂商停止了8寸晶圆的生产 销售。然而目前仍有新增8寸晶圆厂投资计划,相关设备需求旺盛。二是与12寸先进 制程晶圆制造设备相比,8寸设备技术较为成熟,工艺难度较低,国内设备厂商已实现技术积累。

材料环节:8寸硅片供需不平衡或加速硅片国产化进程

8寸硅片供需不平衡或加速硅片国产化进程: 8寸硅片短缺、价格上涨的态势将 会延续,目前国内的Gritek(有研新材)、JRH(金瑞泓)、AST(超硅)等纷纷积极扩产,8寸硅片供需不平衡或加速硅片国产化进程。

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原文标题:8寸晶圆产能紧缺带给国内半导体产业的发展机遇

文章出处:【微信号:ic-china ,微信公众号:ICChina

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