缺貨、漲價(jià)風(fēng)起云涌,8 寸晶圓產(chǎn)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(chǎn)品整體交貨期均有延長(zhǎng)趨勢(shì),與16年缺貨的存儲(chǔ)芯片、上游硅片不同,17年底缺貨品類有一個(gè)共性,即主要由8寸及以下晶圓制造廠生產(chǎn)。因此我們深入探究8寸晶圓代工漲價(jià)背后的產(chǎn)業(yè)運(yùn)行邏輯并對(duì)行業(yè)發(fā)展前景進(jìn)行研判。以及全球8寸晶圓產(chǎn)能緊缺的大背景下帶給國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
多因素驅(qū)動(dòng),8 寸晶圓廠供需趨緊
核心設(shè)備的緊缺是 8 寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張的瓶頸,多數(shù)8寸晶圓廠建廠時(shí)間較早,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十年以上,8寸晶圓廠的部分設(shè)備太老舊或者難以修復(fù),同時(shí)由于當(dāng)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(chǎn)銷售,8寸晶圓產(chǎn)線設(shè)備主要來自二手市場(chǎng),多來自從8寸向12寸 升級(jí)的內(nèi)存廠商,如三星和海力士,目前舊設(shè)備市場(chǎng)資源逐漸枯竭,因此2014年后。
8 寸硅片緊缺或?qū)⒊蔀榫A產(chǎn)能完全釋放的阻礙
硅片是半導(dǎo)體產(chǎn)品最基礎(chǔ)的原材料,由于不可替代性而緊扼全球晶圓廠的產(chǎn)能, 硅片在晶圓產(chǎn)品成本中的占比與晶圓廠設(shè)備折舊有關(guān)。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù),2017年全球硅片市場(chǎng)規(guī)模約為75.8億美元,占晶圓制造材料市場(chǎng)的29.8%。
不同晶圓廠的折舊金額對(duì)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(jìn)、先進(jìn)半導(dǎo)體、華虹半導(dǎo)體為例,聯(lián)電和華 虹半導(dǎo)體由于近年來有進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn),因此折舊在總成本中占比較高,硅片成本對(duì)總成 本影響較小,而先進(jìn)半導(dǎo)體、世界先進(jìn)折舊在總成本中占比較小,因此總成本對(duì)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(duì)硅片的價(jià)格較為敏感。
制造方單一,前五大廠商合計(jì)市場(chǎng)占有率超過90%
供給方面,硅片的供應(yīng)商主要有日本信越、SUMCO、臺(tái)灣的環(huán)球晶圓、德國的 Silitronic、韓國SK Siltron等,前五大廠商合計(jì)市場(chǎng)占有率超過90%。此外,臺(tái)灣的 合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供應(yīng)商。2017年底全球8寸硅片產(chǎn)能約為5.4 M / wpm。
漲價(jià)幅度有限和擴(kuò)產(chǎn)周期的雙重限制下, 8寸硅片緊張的態(tài)勢(shì)短期內(nèi)無法有效緩解。
雖然2017年以來8寸硅片價(jià)格上漲10%以上,但是從長(zhǎng)周期來看當(dāng)前8寸硅片價(jià)格仍處于歷史低位,從2007年至今8寸硅片價(jià)格下降約40%,大部分硅片廠的8寸硅 片產(chǎn)品已虧損多年,因此即使8寸硅片價(jià)格上漲,硅片巨頭的擴(kuò)產(chǎn)意愿仍較小。另外 硅片的擴(kuò)產(chǎn)周期至少一年及以上,因此我們認(rèn)為短期內(nèi)8寸硅片短缺、價(jià)格上漲的態(tài)勢(shì)將會(huì)延續(xù),硅片產(chǎn)能短缺或許將成為限制下游8寸晶圓廠產(chǎn)能完全釋放的瓶頸。
需求端 汽車和工業(yè)領(lǐng)域?qū)A產(chǎn)能需求拉動(dòng)明顯
下游:汽車電子及物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的芯片,包括先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)及感測(cè)器、車用電流控制IC、物聯(lián)網(wǎng)MCU等在8寸晶圓廠中大量投產(chǎn),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(chǔ)器外的半導(dǎo)體銷售額增速為9%,而應(yīng)用于汽車、工業(yè)領(lǐng)域的non-memory半導(dǎo)體月度銷售額同比增速均在10%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球半導(dǎo)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(dǎo)體高成長(zhǎng)的下游應(yīng)用領(lǐng)域。以汽車為例,隨著電動(dòng)化和智能化的提升,單部汽車對(duì)半導(dǎo)體的需求正在逐步提升,比如單部電動(dòng)車Tesla Mobel X中 的半導(dǎo)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(dǎo)體價(jià)值量從2016年的317美元提升至2017年的330美元,同比增速達(dá) 4.1%。
具體來看應(yīng)用于汽車和工業(yè)領(lǐng)域的半導(dǎo)體產(chǎn)品對(duì)晶圓的產(chǎn)能需求,根據(jù)IHS 的數(shù)據(jù),2017年汽車和工業(yè)對(duì)晶圓的需求面積較2016年增長(zhǎng)11.1%。