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半导体

半导体硅片供需大缺口带来的设备投资机遇

硅晶圆供不应求到进入涨价周期,行业进入量价齐升的高景气度确定芯片应用领域扩大,半导体行业进入高景气周期确定。随着AI芯片、5G芯片、汽车电子、物联网等下游的兴起,全球半导体行业重回景气周期。存储器行业3DNAND扩产,下游应用领域扩大,全球晶圆厂扩建等因素均使基础材料硅片面临供不应求的窘境,硅片价格持续上涨。

硅片扩产周期长,产能供给弹性小

目前主流半导体硅片市场的全球寡头垄断已经形成,2016年日本、中国台湾地区、德国和韩国资本控制前五大半导体硅片厂商销量占全球92%%,且并无大规模扩产计划。

然而根据SUMCO于8月公布的最新扩产计划显示,平均每10万片月产能对应投资约24亿元,从兴建到投产时间为2-3年,扩产周期产和产能供给弹性弱。故我们预计未来几年硅片缺货将是常态,且随着需求不断增长,供需缺口将继续扩大。

国内需求缺口大,投资高峰尚未到来

目前国内对主流300mm大硅片的需求量约50万片/月,几乎完全依赖进口;到2020需求量将会达到200万片/月,缺口仍有约170万片/月。这样一个供不应求并且寡头垄断的硅片市场,突出的供需矛盾将倒逼硅片国产化。投建大硅片项目对我国集成电路产业的意义就是上游(原材料端)的自主可控。

目前国内至少已有9个硅片项目,合计投资规模超520亿元人民币,正在规划中的12寸硅片月产能已经达到120万片,远期看可缓解硅片缺货的问题。根据投资周期和羊群效应原理,我们预计未来大硅片行业未来几年仍将会有新玩家加入,投资高峰尚未到来,半导体行业和设备行业即将进入高景气周期!

设备国产化是必然选择

需求庞大+核心工艺遭遇国外技术封锁晶圆厂投资热潮带动半导体设备行业高增长。以一座投资规模为15亿美金的晶圆厂为例,其中70%%的投资将用于购买设备(约10亿美金)。SEMI预计2018年中国设备增速率将达49%%(全球增速最高),为113亿美元。技术封锁多年,依靠自主研发。

目前我国半导体设备自制率仅为14%%,且集中于晶圆制造的后道封测环节(技术难度低),关键设备如光刻机、刻蚀机等还有待突破;硅片制造环节的前道长晶设备单晶炉(8寸)已国产化,大尺寸长晶设备和后道的切磨抛环节尚未攻克。半导体核心设备在实际采购中面临国外企业的技术封锁(瓦圣纳协议),国产化是必然选择。

大基金扶持力度将加快

国家集成电路产业基金投资规模达6500亿,在上中下游布局的企业涵盖了IC设计、晶圆制造、芯片封测等领域,但对设备企业投资较少,只有少数几家例如长川科技(大基金持股比例7。5%%)。我们认为,未来大基金等在设备方面的投资力度和政策扶持会加快,设备国产化是IC国产化的基石与重中之重。硅片设备作为生产关键原材料大硅片的核心设备所在,会迎来订单高峰和政策支持的双重利好。

硅片设备需求空间大,核心环节国产化已有突破拉晶、研磨、抛光工艺和质量控制是大硅片产品质量是否合格的关键。其中晶体生长设备直接决定了后续硅片的生产效率和质量,是硅片生产过程中的重中之重(占比25%%)。随着国家02专项对半导体设备厂商进行扶持,晶盛机电等企业在晶体生产设备方面已有成果。

虽国产设备在技术上跟世界先进水平还有差距,但其具有明显的价格和服务等优势,随着国内硅晶圆厂扩产逐步投产,将带动硅片设备需求提升。我们预计,从硅片需求供给缺口的角度测算,到2020年国内硅片设备的需求将达到291亿元。

责任编辑:顾鸿儒


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