近期芯片订单塞爆晶圆代工厂产能,带动联电、世界先进与龙头台积电涨价资讯不断,晶圆代工价格喊涨到 2022 年第一季。晶圆代工市况也带动半导体设备与材料发展,使厂商受惠。
联电与世界先进传出第三季持续调涨价格的消息。联电第三季平均售价上涨 6%,世界先进第三季平均售价也将上涨 11%~13%。到 8 月中旬,传出联电第四季平均售价将再调涨 10%。因不断调涨价格消息,原本不涨价的台积电,也在日前传出成熟制程价格调涨约 10%、先进制程调涨 20%。
晶圆代工价格上涨主要原因有以下几点。首先,各种高性能计算(HPC)、 人工智能物联网(AIoT)等应用,带动高阶处理器和 SoC 需求成长,晶圆代工厂 12 吋产能供不应求。其次,市场对 MCU、CMOS 图像感测器(CIS)、电源管理 IC、触控 IC 等需求强劲,让 8 吋晶圆的成熟制程产能持续吃紧。加上晶圆厂资本支出结构性问题,导致产能供不应求。市场人士表示,因只有 12 吋先进制程价格能支撑初期新建厂成本,若换成 8 吋和成熟 12 吋制程,兴建新厂便会亏钱,影响厂商兴建新厂意愿,导致成熟制程产能增加有限,造成产能吃紧。
国际半导体协会 SEMI 预计,晶圆厂产能吃紧状况将持续,8 吋晶圆厂加上半导体材料和关键零组件持续短缺,可能影响全球半导体市场成长,半导体设备交期拉长,也会影响晶圆厂资本支出规划。中长期来看,晶圆代工产能的纾解时间点可能落在 2022~2023 年。因晶圆代工产能吃紧,直接带动产业链上游半导体设备和材料成长。
《日本经济新闻》报导,台积电、英特尔等全球 10 家主要芯片制造商,2021 年设备投资总金额预计年增三成,达 12 兆日圆。台积电、英特尔、三星 2021 年都有 2 兆至 3 兆日圆投资计划。光家公司投资金额就占排名前十厂商总投资总额七成。金额高是因制程微缩设备价格高昂。
SEMI 统计 2021 年 7 月,北美半导体设备制造商出货金额为 38.6 亿美元,较 6 月 36.9 亿美元成长 4.5%,较 2020 年同期 25.7 亿美元上升 49.8%,连续 7 个月创新高。
半导体制程前段的晶圆厂设备 (Wafer Fab Equipment) 为晶圆加工、晶圆厂设施和光罩等设备,晶圆代工和逻辑制程占设备总销售金额一半。DRAM 设备成为成长领头羊,2021 年总金额超过 140 亿美元,较 2020 年飙升 46%。NAND Flash 闪存设备市场也达 174 亿美元,较 2020 年增加 13%,且 2022 年将再继续增加 9% 达 189 亿美元。后段设备封装与模组设备,2021 年支出金额将提升 60 亿美元,较 2020 年提升高达 56%,预计 2022 年有望持续成长 6%。半导体测试设备市场 2021 年预估达 76 亿美元,较 2020 年增加 26%。整体来说,SEMI 预估 2021 年全球半导体设备销售额达 953 亿美元,较 2020 年增加 34%,2022 年半导体设备市场将再创新高,突破 1,000 亿美元大关。
最近一季全球排名前五的半导体设备厂商,应用材料 2021 年第二季营收为 55.8亿美元,累计 2021 上半年总营收 107.4 亿美元,较 2020 年同期成长 32%。第三季营收 62 亿美元,较 2020 年同期成长 41%。曝光设备大厂艾司摩尔 (ASML) 2021 上半年总营收 84 亿欧元,较 2020 年同期 58 亿欧元成长 45.4%,净利率也从 2020 上半年 43.3% 上升到 2021 上半年 49.8%。
科林研发 (LAM Research) 2021 上半年总营收达 79.9 亿美元,较 2020 上半年营收 52.9 亿美元成长 51%。东京威力科创 (TEL) 截至 2021 年 6 月 30 日 2022 财年第一季营收,较 2021 财年同期大增 43.6%,合并净利暴增 77.8%,创单季历史新高。科磊 (KLA-Tencor) 2021 上半年总营收达 37.3 亿美元,比 2020 上半年 28.8 亿美元成长 29.5%。
因晶圆产能供不应求,使晶圆代工业者开始大幅增产,带动半导体设备业绩成长,也拉抬半导体材料业绩。受影响最大者就属硅晶圆产业,半导体供应链中,硅晶圆生产直接与晶圆制造业者连结。2021 上半年,日本硅晶圆大厂胜高 (SUMCO) 会长兼首席执行官桥本真幸表示,从事半导体业界逾 20 年,硅晶圆如此长时间短缺前所未见。现阶段市况来说,除了逻辑芯片 12 吋硅晶圆短缺,更吃紧的是车用电子 8 吋硅晶圆产品。
桥本真幸接受媒体访问时指出,令人烦恼的是没有可扩产硅晶圆的空间。自 5G、资料中心需求上升,不得不评估兴建新工厂的可能。以 SUMCO 为例,也在考虑兴建新硅晶圆工厂,打破过去十多年传统,因 SUMCO 自 2008 年以来投资都仅扩增现有工厂产能,并未兴建新工厂。
对硅晶圆市况,桥本真幸指现有设备生产已满载,半导体市场即便不景气,硅晶圆也会以 6% 左右年增率成长。硅晶圆业者也配合半导体市场成长,以年率 5%~6% 扩产,只是目前扩产已满载。SUMCO 资料显示,硅晶圆市场展望在5G、智能手机、资料中心需求带动下,逻辑芯片 12 吋硅晶圆供应不足将持续。8 吋硅晶圆部分,车用与消费性电子需求急速恢复,媲美 2018 年巅峰,预估供应不足恐持续至 2022 年。
台湾硅晶圆厂商环球晶也是受惠者,董事长徐秀兰指出订单能见度非常高,不只 2021 下半年,还有 2022~2023 年客户需求也相当稳健,陆续签定长约,客户预付货款金额超过 190 亿元,总计环球晶在手订单金额超过 1,000 亿元,且长约也排至 2023 年。环球晶预计投入 8 亿美元扩产,现有产能扩充 10%~15%,新增产能预计 2022 年陆续开出,大部分产能 2023 年中后释放。徐秀兰还表示,硅晶圆价格还会调涨,涨幅较前几季提升。
除了硅晶圆,半导体材料光阻剂也是重要一环,市场也非常火热,受重视程度与日俱增。电子材料市场研究《TECHCET》最新统计和预测资料显示,2021 年半导体制造光阻剂,市场规模将较 2020 年成长 11% 达 19 亿美元。全球晶圆产能供不应求大环境下,产能扩充持续扩充为光阻剂提供更持久的成长动力。接下来几年,光阻剂市场将保持稳定成长。
研究报告谈到,先进制程必不可少的 EUV 曝光设备,应用范围正从逻辑芯片生产扩展到 DRAM 制造。全球唯一 EUV 设备生产厂商 ASML,统计 2020 年生产 35 台大型 NXE: 3400 系列。提高组装效率下,预计 2021 年可出货 50 台同样设备,使 2021 年 EUV 光阻剂市场比 2020 年翻倍成长,金额超过 2,000 万美元,之后还将继续成长。预计 2025 年市场规模将超过 2 亿美元。
(首图来源:台积电)