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新應用爆起,客戶拍桌要貨:矽晶圓製造產業進入超級大循環!

4月 2018年21
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(圖/shutterstock)

 

 

現在全球有一個產業...

➤高進入門檻,五年內沒有新對手

➤寡占,五家供應商合計占全球 90%

➤高科技時代,大家不用都不行

➤新應用噴出,產業進入超級大循環

 

而台灣,剛好有三家供應商...

你猜得到嗎?

答案就是:矽晶圓製造產業

 

自 2014 年以來,

物聯網、穿戴式科技、大數據開始逐漸發展起來

但是由於尚未有足夠好的通訊技術

所以大多只在實驗室或是小規模區域試行

 

但是到了 2017,一切都不一樣了

5G 逐漸發展起來了,WiFi基地台也有一定規模

整個通訊環境使得這些新應用個個開始噴發

也因此對新半導體的需求同樣大增

 

 

接著文章會帶大家探討:

✎半導體的一生:晶圓  各類IC、控制元件  終端應用

✎產業需求強勁,平均年複合成長率 5.73%

✎因為兩原因,供給擴張仍然平穩

✎結果:一線晶圓廠搶貨至 2020

 

我們繼續看下去...

 

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正文繼續 ...

 

✎半導體的一生:晶圓 各類IC、控制元件 終端應用

6吋、8吋、12吋是什麼意思?

矽晶圓的規格主要用產品直徑來區分

越大尺寸的晶圓可以從上面切割出越多的晶片晶圓體,

代表可以產出越多的晶片。

 

同時,由於越大尺寸晶圓的技術越先進

所以目前像是 12 吋晶圓產品

主要都是支援像是智慧型手機、PC這種需要高階運算能力的晶片

毛利也較小尺寸來得好

 

而8吋,目前則主要是支援車用IC、物聯網等產品

因為雖然物聯網、車用IC聽起來很高端,

但是它們所需要的運算能力其實不若智慧型手機那麽高!

 

 

✎需求強勁,平均年複合成長率 5.73%

證據一:物聯網、AI、車用需求可能比想像中火熱

從 2017 年開始,

包括各位常常聽到,但可能不那麼熟悉的MLCC、MOSFET、

兩種快閃記憶體(Nand、Nor)、微控制器(MCU)等等都開始缺貨漲價

 

但是大家可能會納悶

為什麼明明智慧型手機去年 Q4 銷量衰退 5%,產業成熟飽和

但是這些元件仍然缺貨缺成那樣?

 

我們認為是因為新興應用持續的強勁成長,

並且,消耗的半導體產能持續增加...

與此同時,供應商並未預期新應用的發展如此迅速,

因此完全沒有進行或準備進行擴產的計畫!

 

 

經由上圖所預估的大尺寸晶圓需求可以發現,

不論 8吋、12吋皆是逐年成長...

☞ 吋部分,由 2016年的每月 460 萬片 2020 年的每月 585 萬片,複合成長率 6.16%

☞12 吋部分,由 2016年的每月 520 萬片 2020 年的每月 640.5 萬片,複合成長率 5.35%

可見新興應用所用的半導體數成長足以抵銷智慧型手機、PC產業邁入成熟

 

證據二:根據多家法人機構的供應鏈訪查,

有些半導體領導廠商的B/B値甚至超過 1.5x

接單出貨比值(Book-to-Bill Ratio),

表示一家公司的接單金額對上實際出貨金額。

數值越高,表示一家廠商未能消化的訂單愈多,是產業狀況的正向指標

 

下圖可以看見,自 2007 至 2016 年北美同業的數值

最高點約發生在 2010 左右,為 1.23。

圖片來源:Stock-ai

 

✎因為兩原因,供給擴張仍然平穩

全球半導體矽晶圓前五大供應商在這一波循環中,

是一個比一個還謹慎

最多就是去瓶頸化,或小幅擴產,沒了。為什麼?

 

原因一:即使經過 2017 年,晶圓絕對價格仍低

 

如上圖所顯示

雖然矽晶圓價格在 2017 年的確有一個顯著的回升(平均 10.4% YoY),使供應商獲利大幅增加

但是若放到較長遠的區間來看

我們可以明顯發現自 2012 年起,單位價格便一直低於 1 美元

與 2011 年以前的市況差異頗大

也不足以刺激矽晶圓供應商進行全新(Green Field)的產線投資

 

同時,由於所有半導體產業皆是高度資本密集

只要過度擴張即有可能面臨像過去 10 年一般,回不了本的風險

所以現有的大廠目前多僅只繼續採用去瓶頸化(Brown Field)手段!

 

但是,值得注意的是,

目前法人普遍預期現有去瓶頸化手段在 2020 年將會用盡

所以我們可以密切觀察晶圓製造商的後續動態!

 

原因二:高進入門檻阻擋新進者

由於在矽晶圓產品上面有太多Know-How及商業秘密,

矽晶圓製造產業長久以來便被牢牢掌握在日本、歐美大廠手中

 

台灣幾家矽晶圓供應商中

環球晶是透過併購日、美大廠才得到 12 吋晶圓的製造技術

而台勝科則是日本勝高(SUMCO)的子公司

 

下面具體列出幾個高技術門檻的原因:

 

☞極端嚴苛的品質要求

在半導體製程持續往 5 奈米,甚至 3 奈米前進

為了要使這些極小且複雜的IC正常發揮作用

矽晶圓的品質必須要維持在最高標準

供應商要有能力能夠挑出原子大小晶體缺陷

同時對於表面平整性、純淨度都有極高度的要求

 

☞關鍵在單晶矽晶棒的長晶

長晶位於矽晶圓製程中的最一開始,

隨後才有切片、磨邊磨面、蝕刻拋光等...

所以矽晶棒的生成最為關鍵

也因此合計產量佔全球九成以上五大供應商

每一家都是自己設計、製造相關設備,並且絕不對外出售...

 

☞不斷的設備升級

隨著半導體製程不斷的向下推進

像是 10nm的邏輯製程

都需要矽晶圓供應商同步升級他們的設備

同時,有鑒於矽晶圓製造商自行設計製造關鍵設備

升級過程中也將需要他們自家的研發

 

隨著每一次的研發成功,

也就又將技術門檻墊高,對於後進者形成一個非常不利的循環

 

✎結論:一線晶圓廠搶貨至 2020

隨著矽晶圓缺料狀況未見緩解,

各家晶圓廠也開始憂心往後的貨源供應

隨著一席環球晶董座徐秀蘭的「到 2020 都不用再問!」言論

我們可以預期近期內連二線供應商都會與客戶簽訂 2020 年後的貨源

這也不免繼續導致市價的上揚!

 

 

上方為 12 吋、8 吋晶圓至 2020 的預估供需及缺口

可以發現兩種尺寸都一路維持需求大於供給的態勢,

其中 12 吋晶圓供給尤其緊張

從 2018 到直到 2020 皆有高個位數(7~9%)的供給缺口

 

同時,2020 年各家廠商去瓶頸化手段用盡

加上現在矽晶圓設備交貨期拉長(約需等待 1~2 年,看廠商規模)

若未能即時投入全新(Green Field)產能開發

恐怕一些小晶圓廠將會開始面臨斷貨,

一線大廠也將會開始缺料...

 

✎上面幾個重點歸納

1. 新應用完全抵消手機、PC衰退的負面影響

2. 矽晶圓價格仍只有過去一半,上漲空間仍大

3. 目前到 2020 年,一路呈現供不應求

4. 預期 2020 年去瓶頸化手段用盡,到時候可再關注相關產業動態

 

而目前台股三檔最熱門的Wafer概念股分別是 環球晶(6488)台勝科(3532)合晶(6182)

在下一篇,我們將會為大家詳細介紹這三家公司的基本面!

 

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