2018年芯片行業(yè)分析報告

1、2018年芯片行業(yè)分析報告2018年6月目錄 TOC o 1-5 h z 一、硅片產業(yè)簡介 3.硅片是半導體生產的重要原材料 3.半導體硅片的生產流程 3.硅片分類介紹 5.半導體硅片的主流廠商 10二、需求端：12寸硅片市場需求及驅動力分析 13.硅片出貨面積與半導體市場規(guī)模有一定關聯(lián)度 13.通過購買力平價GD酸型判斷12寸硅片市場需求.16.3DNANE3區(qū)動12寸硅片的需求增長 18三、供給端：12寸硅片擴產保守之緣由探析 21.激進擴產帶來硅片產能過剩的十年 21.硅片廠擴產規(guī)第J及需求預測 24四、價格端：12寸硅片漲價影響及觀測指標 251.12寸硅片漲價趨勢分析 252.12寸

2、晶圓廠無漲價計劃 26五、8寸硅片的供需關系及價格趨勢 281.8寸硅片出貨量及漲價情況分析 292.指紋識別芯片對于8寸供需結構的影響 30六、國內產業(yè)鏈標的梳理 36七.風險提示 37一、硅片產業(yè)簡介.硅片是半導體生產的重要原材料硅片是生產集成電路所用的載體， 作為晶圓廠最重要的上游 原材料，硅片供需情況與價格趨勢能充分反映半導體行業(yè)的景氣 度。2017年，全球晶圓制造材料市場規(guī)模259.8億美元，其中硅片市場規(guī)模75.8億美元。占比29.17%,往后分別是電子氣體， 掩膜，其他材料，光刻膠配套試劑，CM附料，光刻膠，工藝化學品，靶材，SOI。圖12017年全球晶圓制造材料市場（億美元）8

3、075.870605040302010 0.半導體硅片的生產流程半導體硅片對產品質量及一致性要求極高，其純度須達99.9999999% （9個9）以上，而最先進的工藝甚至需要做到99.999999999% （11個9）。而光伏級單晶硅片僅需 5個9即可滿足應用需求。所以半導體生產所用硅片的制備難度遠大于光伏級 硅片硅片生產工序主要包括：長晶，徑向研磨，定位邊研磨，拋 光，切片，倒角，研磨，硅片刻蝕，拋光，檢查等步驟。經過上述步驟生產出的硅片即為最通用的拋光片O我們下文中的硅片價格默認為拋光片圖2拋光片生產工序1.研知S硅片劑也9,拋光to硅片檢查在拋光片生產過程中，長晶是最為核心的工序。 長晶

4、技術路線主要分為直拉法（CZ）,區(qū)熔法（FZ）。其中直拉法是目前市場 的主流，可支持12寸硅片生產，而區(qū)熔法則相對簡單，僅可支 持8寸及以下尺寸硅片生產。直拉法最早由Czochralski于1918 年首創(chuàng)，故亦稱為 CZ法，其原理是將多晶硅加熱至熔化，再將單晶晶種和硅溶液表面接觸。接觸后，由于溫度差異，硅溶液開始在品種表面凝固弁生長和相同晶體結構的單晶。 晶種同時以極 緩慢的速度往上拉升，弁伴隨以一定的轉速旋轉， 最終形成單晶 晶棒。該方案可以在拉晶過程中觀察晶體的生長情況， 但容易受 到機械擾動的影響。圖3直拉法生產原理Melting of polysilicon, dopingIntro

5、ducticjn or the seed crystalBeginning of the crystalLhCrystal Formed crystal pulling with a residue of melLfcd silicon.硅片分類介紹(1)通過加工工序分類：除了最普通的拋光片外，硅片還有較多特色工藝產品，主要包括退火片(AnnealedWafer),外延片(EpitaxialWafer ),絕 緣體上硅(Silicon-On-InsulatorWafer ) 等。退火片 (AnnealedWafer)是將拋光片置于退火爐中，在氫或僦氣氛中進行高溫退火，隨著此過程去除晶片表面附近

6、的氧氣， 可以改善 拋光片表面特性。圖4退火片生產原理Wafer structurePolishedWaler (PW)Annearl3AnnealedWaferModilied layerPWHydrogen annealing furnaceQuartz tubeExhaustSupport structureStructure of hydrogen annealing furnace外延片的生產流程是將拋光片在外延爐中加熱到1200 C左右。通過汽化的四氯化硅（SiCl4）和三氯硅烷（SiHCl3）生長 氣相外延。它具有拋光片所不具有的某些電學特性弁消除了許多 在晶體生長和其后的晶片加

7、工中所引入的表面/近表面缺陷。圖5外延片生產原理Wafer structurePotfahectWafer (PW)EpiiexiaigrowthEpitaxialWafer (EW)Epitaxial growth layerPWJ THeating 但pprox. 120(TC) JSingle wafer processing epitaxial furnacesSingle Wafer Pnoco331ng Epitaxial Furnacs Ch&mlcal Vapor Deposition (CVD1 MethodAd&orptiDn 曰I “ elornt.2 DiMcfnrpt

8、xTMigration of SItttorm |jo growth aMiii絕緣體上硅即SOI硅片，SOI是一種三明治結構，最上面是頂層硅，中間是掩埋氧化層（BOX,下方是硅襯底。制備 SOI材料的技術主要有注氧隔離(SIMOX、鍵合減薄(BESOI和智能 剝離(Smart-Cut )等，當前最主流的技術是智能剝離。SOI的優(yōu)勢在于可以通過氧化層實現(xiàn)高電絕緣性，這將大大減少硅片的寄生電容以及漏電現(xiàn)象。隨著半導體制程工藝不斷演進，SOI方案的優(yōu)勢逐漸凸顯。在 28nm以下先進制程中，F(xiàn)D-SOI (全耗盡 SOI)具有明顯的低功耗，防輻射，耐高溫的性能優(yōu)勢，同時采 用SOI方案可以大大減少工

9、序，降低成本。根據(jù) MarketsandMarkets 最新預估，SOI市場在2017 2022年期間平 均復合成長率將達29.1 %, 2022年市場價值將有望達到18.6億 美元。圖6SOI智能剝離方案生產原理通過產業(yè)鏈調研，我們了解到SOI目前主要的應用場景有功率器件，射頻開關，硅光芯片，高端 MEM野。先進制程里，汽 車電子相關的I.MAX處理器，ADAS片亦有采用FD-SOL(2)通過應用場景分類：從硅片在晶圓廠的應用場景角度來看，硅片可以分為擋片(DummyWafer,控片(MoMtorWafer ) 以及正片(PrimeWafer)。其中擋片和控片一般是由晶棒兩側品 質較差處所切

10、割出來，用于調試機臺、監(jiān)控良率。隨著晶圓廠制 程的推進，基于精度要求及良率的考量， 需要在生產過程中增加 監(jiān)控頻率。65nm制程每投10片正片，需要加6片擋控片，而28nm 及以下制程，每10片正片需要加15-20片擋控片。擋控片的用量巨大，為了避免浪費，晶圓廠往往會回收用過 的擋片，經研磨拋光，重復使用，但擋片的循環(huán)次數(shù)有限，一旦 超過門限值，則只能報廢處理或當做光伏硅片使用。而控片則需具體情況具體對待，用在某些特殊制程的控片無法回收使用，那些可以回收重復利用的擋控片又被稱為可再生硅片(reclaimedwafer )。圖7硅片可以分為擋控片及正片 Prime Wafer IC Proces

11、sing ;Silicon Wafer -r+ Monitor Wafer - Reclaimed Wafer 1f4 Dummy Wafer I Reclaiming (3)通過硅片尺寸分類：伴隨著半導體行業(yè)的發(fā)展，硅片的尺寸也逐步提升。從最早 在1965年誕生的2英寸直徑硅片(50mm,至U 4英寸(100mm, 5 英寸(125mm, 6 英寸(150mm, 8 英寸( 200mm,再至U 2000 年面世的12英寸( 300mm硅片。每次硅片直徑的提升，者B會使得單片晶圓產出的芯片數(shù)量呈幾何倍數(shù)增長，從而在生產過程中提供顯著的規(guī)模經濟效益。圖8硅片尺寸發(fā)展史20UUjO nun J U

12、O iiirn 12j jjiiii 1 JO fiun200 unn30D nun12寸硅片的下一站是 18寸（450mm硅片。2011年，全球 五大半導體廠商舊M、英特爾、三星電子、臺積電和 GlobalFoundries 共同成立全球 450mm盟（G450。，用于推動 18寸硅片發(fā)展，除此之外，還有 EEMI450 Metro450等聯(lián)盟在 協(xié)同運作。但由于12寸硅片可以滿足當前的生產需求， 且18寸 硅片設備研發(fā)難度極大，產業(yè)鏈上下游廠商對 18寸硅片的推動 力度不足。從各尺寸硅片的出貨面積比例來看， 12寸業(yè)已成為業(yè)內主 流，2017年占全球硅片出貨量的56.1%。所以下文中的分析

13、將主 要圍繞12寸硅片展開。圖912寸硅片占比持續(xù)提升（等效 8寸片）9 12寸寸寸及以下120.0%目前在全球半導體材料產業(yè)鏈中國外巨頭占據(jù)了主要的市場份額。其中日本信越(4063.T), (3436.T),臺灣環(huán)球晶圓(6488.TW)三家更是占據(jù)了硅片 70%勺市場份額，且集中度持 續(xù)提升，緊扼全球晶圓制造的咽喉。圖102016年全球硅片廠市占率信越勝高環(huán)球晶Siltronic HSK Siltron Other16%10%15%24%8%圖112017年全球硅片廠市占率信越勝高環(huán)球晶10SiltronicSKSiltronOther信越 勝高 環(huán)球品BSK Siltron Other6

14、%根據(jù)統(tǒng)計，截止2017年11月，我國12寸硅片需求量為45 萬片(包括三星西安、SK海力士無錫、英特爾大連、聯(lián)芯廈門)， 隨著晶合集成、臺積電南京和格芯成都的陸續(xù)投產，加上紫光南京、長鑫合肥、晉華集成三大存儲芯片廠的建成，預估到 2020 年我國12寸硅片月需求量為80-100萬片。拋開外資晶圓廠(三 星西安、SK海力士無錫、英特爾大連、聯(lián)芯廈門、臺積電南京、 格芯成都)的產能，國內的月需求量約為40-50萬片。目前我國12英寸硅片主要依賴進口，但規(guī)劃中的月產能已經達到120萬片，后續(xù)如均能順利量產，可基本滿足國內需求。其中，中環(huán)股 份(002129.SZ)于2017年10月13日和無錫市簽

15、署戰(zhàn)略合作 協(xié)議，共同在宜興市建設集成電路用大硅片生產與制造項目。 項目總投資約 30億美元，一期投資約15億美元；上海新陽(300236.SZ)參股的上海新昇目前已經實現(xiàn)了擋片的批量供貨， 正片也有小批量樣片實現(xiàn)銷售，目前產能4-5萬片/月，預計201811年產能可達10萬片/月；重慶超硅的12寸硅片開發(fā)進展也較為順利；其他廠商，如寧夏銀和、金瑞泓、合晶鄭州、奕斯偉西安、 江蘇協(xié)鑫等也建議關注。表1大陸硅片企業(yè)產能規(guī)劃公司8寸蠅劃產能（萬片/月）12寸規(guī)劃產能C萬片/月） TOC o 1-5 h z 重慶，硅505上海新昇/60寧夏銀和3020金瑞津4010合晶鄭州2025成都超硅/中環(huán)股份

16、/奕斯佛西安/江蘇協(xié)霞/產能合計1401208寸硅片方面，據(jù)統(tǒng)計，截止至2016年底，我國具備8英寸硅片和外延片生產能力的公司合計月產能為 23.3萬片/月，實 際產能利用率不足50% 2016年全年我國僅僅產出120萬片8寸 硅片，只滿足國內的10%勺需求。從目前已經公布的產能來看，8寸硅片月產能已經達到140萬片，合計超過160萬片，遠遠超 過我國8寸硅晶圓的月需求80萬片的規(guī)模。而SOI硅片則由于它的特殊性，所以其供應商和主流的硅片 廠商不同。目前國際上最大的SOI供應商為法國Soitec ,上海硅產業(yè)投資有限公司已收購其14.5%股份。其他供應商為日本信越，等。而國內的供應商主要為上海

17、新傲，也是上海硅產業(yè)集團的子公司。產能方面，目前 Soitec位于法國Bernin2工廠以及新加坡PasirRis工廠主要生產300mmi圓，未來最大產能將達200萬片，而Bernin1和新傲科技的200mmi圓廠最大產能將達12100萬片圖12上海新傲技術路線圖SOI Tprhnnlonv RnarimAnLogic/Digital ppHcationsHigh voltage/ Power devicesRF SOI司 CMOS ImageSensorsPhotonicsGOIHigh voltage/ Power J devicesLagk/Digita!applications3 ME

18、MS Cavity SOI二、需求端：12寸硅片市場需求及驅動力分析1.硅片出貨面積與半導體市場規(guī)模有一定關聯(lián)度根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球硅片市場在2017年共計出貨118.1億平方英寸，由于8寸硅片面積為50.24平方英寸，12寸硅片面積為113.04平方英寸，則2017年全球硅片出貨量為2.35億片等效8寸硅片，1.04億片等效12寸硅片，同比增長9.99%。圖132000年-2017年硅片出貨面積13出貨面積（口萬平方英寸）YoY硅片作為半導體產業(yè)的最重要原材料，其市場需求會受到半 導體產業(yè)景氣度影響。通過對比硅片出貨面積增速以及半導體市 場規(guī)模增速，我們可以發(fā)現(xiàn)二者高度相關，但無法完

19、全擬合，根 據(jù)SIA的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017年全球集成電路銷售額為 4122億美元, 同比增長21.63%,而硅片出貨面積在 2017年同比增速為9.99%, 二者差距較大，所以不能簡單用半導體的市場規(guī)模增速判斷硅片 出貨面積增速。半導體市場規(guī)模丫口丫硅片出貨面積YoY圖14硅片出貨面積增速和半導體市場規(guī)模增速相關50.0%40.0%30.0%20.0%10,0%0.0%-10.0%-20.0%-30.0%-40.0%am a-gloz 王寸loz aEIOZ 野口oz 斜口 oz W-0I0Z H600E W008Z 也尋 寸目 卅 zoom 世百z半導體市場規(guī)模和硅片出貨面積兩項數(shù)據(jù)無法擬合的

20、主要14原因有:(1)半導體的市場規(guī)模受芯片 AS蝶響較大，2017年，DRAM和NANDT格高漲使得芯片 ASP有了較大幅度提升，再加之芯片出貨量亦有提升，使得 2017年的半導體行業(yè)市場規(guī)模創(chuàng)下自2010年起的行業(yè)最高增速。但這一增速是在ASP增速的推動下實現(xiàn)的，無法體現(xiàn)半導體行業(yè)對硅片的需求量增速。圖15半導體AS可口銷量在2017年雙升C C3E4 TT ,匚 胃，匚;EEHr 6匚er ICD-UBr wEnrMquftr zo-ccr(2)硅片出貨量則和制程進展相關，隨著制程的演進，從Poly到Hi-K ,再到14nm的Finfet ,以及尚處于實驗室中的 5nm 工藝GAA先進制

21、程的開發(fā)會使得芯片的特征尺寸不斷減小，進 而縮小芯片面積，降低對硅片的需求量。所以隨著摩爾定律的持 續(xù)推進，硅片需求增速會慢于芯片出貨量增速。圖16半導體制程進展，從 Poly到GAA15(nm)70ONCJZ 612 COION hloN 912 SION 寸 IGm 口OE zgN ITON01M 6OON HOOE hooE2.通過購買力平價GDP莫型判斷12寸硅片市場需求具體到12寸硅片，據(jù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其市場需求逐年穩(wěn)步提升，2015年，2016年及2017年的同比增速分別為 7.33%, 3.79% 及6.58%。而2018年Q1全球需求量為580萬片/月，同比提升 7.4%。預計2

22、018年Q2市場需求和 Q1持平。圖172012年-2018年12寸硅片需求（萬片/月）16T-2012 年 T- 2013 年一*-2014 年- 2015年2016 年 2017 年2018 年600不過僅僅通過訂單判斷未來一個季度的出貨量是不夠的。我們需要一個更加長效的需求預測模型。我們知道，半導體行業(yè)已經深入生活的方方面面，所以當全球經濟景氣的時候， 半導體行 業(yè)也將在電子行業(yè)的帶動下有較大程度的增長，而經濟蕭條時， 半導體行業(yè)也將面臨下滑。同時，隨著電子化的進展，越來越多 的產業(yè)將和半導體掛鉤，使得半導體行業(yè)與GD嘀不可分。那么作為半導體的核心上游原材料，硅片的出貨量和GD用勺關聯(lián)度

23、如何呢？通過比較 12寸硅片出貨量以及當年的購買力平 價GDP我們發(fā)現(xiàn)自2000年起，這兩大數(shù)據(jù)高度擬合。擬合優(yōu) 度判定系數(shù)高達 0.9528 o體現(xiàn)了極強的關聯(lián)度，故在硅片行業(yè) 中，通常會采用購買力平價 GDP莫型來判斷12寸硅片的市場需 求。據(jù)預測，2017年-2022年的全球購買力平價 GDFM合增長率 為4.3%,那么根據(jù)模型，12寸晶圓需求的復合增長率將同樣為174.3%圖182000年以來，12寸硅片需求量和購買力平價 GDPW度PPP-GDP(T$)3.3DNAN2區(qū)動12寸硅片的需求增長通過購買力平價 GDP莫型，我們了解到未來 5年內，12寸 硅片市場需求的復合增長率為 4.

24、3%。那么12寸硅片的需求增長 的驅動力又來源于何處呢？短期來看，盡管 2018年一季度智能 手機出貨量出現(xiàn)波動且 NAN陌儲器價格疲軟，但智能機存儲升 級的步伐沒有停止，2018年發(fā)售的新機里，128G手機逐漸成為 主流，這極大程度地驅動了市場對于 NAND粒容量的需求。據(jù)統(tǒng)計，2018年將有32.83%的12寸硅片用于生產 NAND而NANDFlash又有36%勺下游市場在智能手機，所以可以判斷，18智能機的容量升級，拉升了對 3DNAND勺需求，進而推動了晶圓 廠對12寸硅片的需求。圖202016年NANDF游應用占比40%36%長期來看，根據(jù)預測，得益于3D制程工藝的成熟弁持續(xù)向先進制

25、程演進，2017年-2021年，NAND均價的復合增長率為19-22.82% o但在數(shù)據(jù)中心、移動終端旺盛需求的帶動下，NAN第量需求將高速增長，復合增長率為40.21%。圖212013-2021年NAN靖求量及增速-700,000-60.00%Y2O13 V2014 Y2015 Y2016 Y2017 Y2018 Y2019 2020 2021對應到硅片需求來看，我們前文提到先進制程的開發(fā)會使得芯片的特征尺寸不斷減小， 進而縮小芯片面積，降低對硅片的需 求量。NAND&是如此，其制程工藝現(xiàn)已完成從 2D向3D的跨越， 弁將在未來向1znm制程工藝邁進。但由于NAND勺需求增長遠大 于制程工藝

26、進步帶來的單位面積存儲密度增速，所以NAND寸硅片的需求將持續(xù)高速增長。根據(jù)預測，2018-2021年，NAND寸硅片需求的增長率為5.91%。其中，由于2DNAND）需求會被3D逐 步替代，所以2D的市場需求將萎縮，復合增長率為-17.65%,而 3DNAND寸硅片需求的復合增長率為 16.76%,成為未來3年里硅 片產業(yè)需求的主要驅動力。除此之外，邏輯芯片也有較快增長， 這主要歸功于邏輯芯片的制程演進在逐步放緩。邏輯芯片在未來三年內對硅片的需求的復合增長率為 6.27%。20圖222018年-2021年12寸硅片下游市場需求結構（萬片 /月）CIS等其他應用 邏輯芯片 DRAM 2D HA

27、ND3D NAND三、供給端：12寸硅片擴產保守之緣由探析1,激進擴產帶來硅片產能過剩的十年2006年全球的12寸硅片產能在159萬片/月，而此時， WindowsVista剛剛推出，該版本操作系統(tǒng)對于PC機的性能要求有了較大提升，尤其是最低DRA晡求從WindowsXP的64M瞅月 至512MB各存儲器廠商判斷 DRA端求會大幅提升，所以紛紛 擴產，進而帶動了 12寸硅片的需求，各硅片廠也隨之開啟了產 能擴張計劃。2007年全球硅片廠規(guī)劃中的產能有 140萬片/月，弁在當年 達產75萬片/月；2008年的產能規(guī)劃進一步升級，全球規(guī)劃中 產能為166萬片/月，弁在當年達產了 85萬片/月的產能

28、，總產21能攀升到320萬片/月，兩年時間內，全球12寸硅片產能實現(xiàn)翻 倍。然而由于對硬件要求過高加之嚴重的兼容性問題，Vista問世以來就飽受批評，銷量嚴重不及預期。2009年，Vista銷量占全部Windows版本銷量僅為23.45%,遠不如WinXP的73.43%。 同時很快被 Win7的銷量超越，成為 Windows史上最短命的操作 系統(tǒng)之一。Vin XP IVin Vista BTin 7 IWin 8 BWin 8. 1 Bin 10 iOthers圖232009年-2017年各版本 windows銷量比例100%90%80%70%60%50%4口%30%20%10%0%2。9 年

29、年 2011 年2012年2013 年2014 年2015 年2016 年2口17 年除此之外，2008年金融危機大爆發(fā)，電子產業(yè)也遭受了嚴重打擊，對芯片需求量大大降低。種種因素疊加，使得晶圓廠給出的硅片需求指引和實際出貨量出現(xiàn)背離，2009年，下游晶圓廠給出的需求指引為337萬片/月，但實際出貨量僅為264萬片/月。而硅片廠在經歷此前大幅產能擴張后，總產能沖到420萬片/月，相比2006年，產能提升了 164.15%,但產能利用率僅為2262.86%為了應對產能嚴重過剩的困境， 各大硅片廠調整了產能擴張 規(guī)劃，更是在2010年裁員1000多人，同時關閉了 2座工廠。使 得全球硅片總產能在 2

30、011年出現(xiàn)下滑，從2010年的488萬片/ 月下滑到480萬片/月。此后2011-2014年間，全球硅片廠沒有 任何產能擴張計劃，僅在 2015年，2016年，2017年三年間各微 增了 20萬片，20萬片和30萬片的產能。圖242006-2017年全球12寸硅片廠產能及出貨量統(tǒng)計（干 片/月）原有產能其他廠商擴產毗。擴產客戶需求指引實際出貨量從角度來看，公司在 2008年-2010年間在客戶的需求指引下擴產，卻遭遇了嚴重的產能過剩，硅片價格連續(xù)多年持續(xù)下跌,2009年毛利率甚至都跌到-25.5% o直至2013年的凈利潤才開始何正。圖252008年-2018年Q1營收情況（單位：億美元）2

31、3一營業(yè)收入一歸母凈利潤毛利率凈利率(40)(50)60%2.硅片廠擴產規(guī)劃及需求預測站在當前的時點，硅片供需結構悄然發(fā)生逆轉， 半導體產業(yè) 的持續(xù)景氣對硅片廠產能提出了更高的需求。 硅片價格在經歷了 過去近10年的下跌之后，終于在 2016年起開始逐步回升。與之相應，下游晶圓廠再度給出了激進的需求指引，根據(jù)統(tǒng)計，全球晶圓廠給出的總需求指引，其復合增長率為9.7% (的統(tǒng)計沒有考慮部分中國新建晶圓廠的需求，所以實際需求指引會更多)。但我們前文提到，客戶需求指引往往會背離實際需求。 所以通過購買力平價GDP莫型判斷硅片市場需求會更為合理。同時，由于硅片供不應求的態(tài)勢在 2017年才開始出現(xiàn)，如

32、在2017年開始新建廠房擴產(GreenField ),需要2-3年才能投 產。所以當前硅片廠更多是在原有廠房的基礎上，以購置機臺或工藝改進的方式，實現(xiàn)快速擴產(BrownField )。根據(jù)預測，2022年，全球硅片廠通過 GreenField方式實現(xiàn) 的產能擴張為55萬片每月，通過BrownField方式實現(xiàn)的產能擴24張為120萬片每月。相比2017年的全球總產能將擴張 31.82%, 復合增長率為5.7%。而預測2017年-2022年的全球購買力平價 GDPM合增長率為4.3%,客戶需求指引的復合增長率為9.7%,所以目前全球硅片廠的產能擴張介于二者之間，處于中位數(shù)偏下的水平?？梢钥闯?/p>

33、，當前各家硅片廠的擴產規(guī)劃均相對保守，對 于硅片廠而言，謹慎擴產，推動硅片價格持續(xù)抬升，成為了業(yè)內 的共識。圖262018年-2022年12寸硅片的擴產情況以及需求預測 原的產能擴產Green Fi eld擴產客戶需求指引需求預測（基于購買力平價CDP）1.12寸硅片漲價趨勢分析目前，12寸硅片處于供不應求的狀態(tài)。展望全年，預計 12寸硅片的價格在2018年將提升20%（ 18年Q4相比16年Q4提升2540% ,同時19年漲價趨勢不變，有較多晶圓廠更是開始 2021年 的價格談判。通過產業(yè)鏈調研我們了解到，2018年一季度28nm以上的12 寸硅片價格為120美元，而14nm所用的硅片更是高

34、達200美元。 硅片價格高漲，推動了硅片廠的盈利能力。 以為例，公司在2017 年的毛利為26.13%,凈利為10.37%;而2018年一季度毛利再度 創(chuàng)下歷史新高，毛利達 34.22%,凈利16.52%。2.12寸晶圓廠無漲價計劃對于12寸晶圓廠而言，主要的生產成本來自折舊，雖然硅 片是最重要的原材料，但是成本占比較低。根據(jù)臺積電FAB12的 數(shù)據(jù)，具StartingWafer 以及MonitorWafer之和在其成本結構 中僅占4.19%。同時，通過產業(yè)鏈調研，我們了解到其他12寸晶圓廠的硅片成本占比亦位于中個位數(shù)。硅片漲價對公司毛利影響有限，粗估在1項內。圖27TSMCFAB1成本結構2

35、6Starting waferDirect laborEquipment taaintenance Indirect laborDepreciationFacilities10.99%3.66%16.20%Monitor wafersConsumables相比硅片漲價，12寸晶圓廠更關注產能利用率及供應穩(wěn)定性，持續(xù)穩(wěn)定生產對于晶圓廠非常重要，否則高額的折舊費用會給毛利帶來壓力。為了爭取訂單，目前12寸晶圓廠28nm及以上 成熟制程價格競爭激烈，各大廠沒有向下游漲價的計劃，部分制程如28nm今年的報價同比2017年甚至還會下降15-20%。3.晶圓廠庫存采購比是重要的觀測指標供需緊張會推動硅片價

36、格上漲，但是否會出現(xiàn)供不應求，影響晶圓廠正常生產的情況呢？這個時候就需要通過一個高頻數(shù) 據(jù)來觀測硅片行業(yè)的供需結構，一般我們會選用庫存采購比指 標。庫存采購比等于晶圓廠的庫存硅片存貨除以每月實際采購27 量。從16年下半年開始，硅片售價逐步上漲，晶圓廠的庫存也隨之逐步下滑。2017年1月，全球晶圓廠給到硅片廠的 12寸硅 片訂單需求為187.7萬片，實際采購量176.1萬片，庫存量為 157.7萬片，庫存采購比為 89.5%。往后庫存采購比逐月下滑， 2017年3月庫存采購比下降至 83.4%, 2017年9月降至谷底， 為65.0%,往后庫存采購比基本穩(wěn)定，2018年3月，全球晶圓廠 采購量

37、為195.4萬片，庫存126萬片，庫存采購比為64.5%,連 續(xù)7個月維持穩(wěn)定。我們預計，未來12寸晶圓廠的庫存采購比將維持在 65%主 右的動態(tài)平衡，若庫存采購比提升，則意味著 12寸硅片的供需 關系趨緩，價格有望回落。若庫存采購比向下突破，則意味著12寸硅片極度緊缺，可能出現(xiàn)斷供的危險。圖28全球晶圓廠庫存采購比100 0%90.0%80,。%70.0%60.0%50 0%40.0%30.0%20.0%10.0%五、8寸硅片的供需關系及價格趨勢281.8寸硅片出貨量及漲價情況分析前文我們著重討論了 12寸硅片的供需關系，那么 8寸硅片 的市場情況如何呢？ 2017年，8寸硅片出貨量同比增幅

38、較大，在指紋識別等應用的帶動下，全年總需求為2110萬片，同比增長14.36%。進入2018年，指紋識別應用需求有了明顯下滑，但汽 車電子、工業(yè)應用、IOT等下游應用需求增速較快；同時功率器 件、射頻及傳感器等產品在性能與成本效率的共同驅動下，持續(xù)從6寸向8寸遷移，所以8寸硅片同樣供不應求。2018年Q1同 比增長10%進入Q2,預計8寸需求的增速將略放緩，但供需緊 張持續(xù)。圖292012年-2018年8寸硅片需求（萬片/月）一一 2012年一一 2013年一一2014年- -2015年-2016 年 2017 年 2018 年600季度二季度三季度四季度價格方面，根據(jù)SEMI提供的數(shù)據(jù)，20

39、16年Q18寸硅片價格為歷史低點，每平方英寸僅為0.66美元每平方英寸，而2017年Q4的價格提升到0.79美元，即39.7美元每片，相比低點增長29了 19.7%圖302007-2017年8寸硅片價格（$每平方英寸）0.60.40.20（心移樣令公心心心心心令圖312016-2017年8寸硅片價格（$每平方英寸）0.55 111111111Q16 2Q16 3Q16 4Q16 1Q17 2Q17 3Q17 4Q172.指紋識別芯片對于8寸供需結構的影響指紋識別作為2017年8寸廠的核心驅動力之一，在2018年30 將面臨明顯下滑：蘋果新機采用結構光人臉識別方案；以 OPPO 為代表的國產安卓

40、廠商會在部分機型上也將不再采用指紋識別 芯片，再加之指紋識別芯片 DieSize也在不斷減小，所以8寸硅 片的供需結構有望得到一些緩解。圖32OPPOA新機沒有指紋識別功能具體定量分析來看，2017年，全球智能機出貨量為14.62億部，考慮到iPhoneX未采用指紋識別，以及部分500元價位段 的安卓機型未采用指紋識別，我們假設指紋識別滲透率為80%則指紋識別芯片出貨量為11.7億顆。通過產業(yè)鏈調研了解到，平均每片晶圓可以切割 800顆指紋識別芯片，則2017年，指紋 識別市場對 8寸硅片的需求量為146萬片，占據(jù)全球總量的6.92%。而進入2018年，蘋果下半年的三款新機都將不再采用指紋 識

41、別，同時OPP嗡廠商在部分機型上不再采用指紋識別，我們 假設指紋識別滲透率下降至 65%指紋識別芯片DieSize降低使 得單個晶圓切割芯片數(shù)達 850顆。同時，根據(jù)IDC預測，智能機 全球出貨量會有約2.1%的增長，則2018年，指紋識別市場對硅31 片的需求量為113.9萬片，相比2017年下滑32.26萬片?？傮w來看，指紋識別的下滑可以在有限程度上緩解8寸硅片的供需緊張，長期來看，仍需觀測蘋果在 19年的新機采用屏下 指紋識別芯片的可能性。如蘋果確定采用屏下指紋， 反而會加劇 8寸硅片的供需緊張。表2指紋識別芯片的硅片需求量分析2017 年2018 年 E全球智能機出貨量（億）14.62

42、14.9指紋識別滲透率80%65%指紋識別芯片出貨量（億）11 6969.685單片wafer切割指紋芯片數(shù)800850指紋識別硅片需求量（萬）146.2113.9同時，目前市場上有觀點稱指紋識別芯片將轉進12寸晶圓廠進行生產，通過產業(yè)鏈調研，我們了解到目前僅有 FPC的一款指紋識別芯片采用了 12寸工藝，但該款芯片不是主流產品，銷量有限。指紋識別芯片的工藝提升緩慢的原因在于，指紋識別芯片的準確度和sensor的面積直接相關。沒有必要采用先進工藝 去縮小sensor的面積。各家廠商的關注焦點更多在于設計上的 優(yōu)化，而非工藝的提升。所以我們預計指紋識別芯片將在較長一 段時間內停留在8寸工藝，不會

43、升級至12寸。3.8寸芯片產品向12寸轉移的趨勢前文提及功率器件、射頻及傳感器等產品在性能與成本效率的共同驅動下，持續(xù)從6寸向8寸遷移，那么8寸芯片是否有向 12寸轉移的趨勢呢？通過產業(yè)鏈調研，我們了解到，隨著芯片版本的迭代，性能32的提升，需要不斷升級制程工藝。有較多芯片產品，如 LCD驅動 芯片，CIS芯片，MC陰，其高性能產品已采用了 12寸工藝。以LCD區(qū)動芯片為例，目前約有 40%Z上的LCD區(qū)動芯片提 供了對FH陰辨率的支持，為了更小更輕薄更省電， FH防辨率 的LCD驅動芯片在12寸晶圓廠生產。其中外掛 RAM的方案為 80nm,而內置 RAM勺方案則轉向 55nm/40nmCI

44、S芯片方面，目前800萬像素以下的CIS芯片還停留在8 寸晶圓廠做代工，如國內的思比科，格科微的產品便是典例。而 800萬像素以上的CIS芯片，則需要轉進12寸晶圓廠，采用55nm 制程工藝。MC昉面，采用ARMCortex-M4的處理器需要采用12 寸工藝。而M3以及M0則一般在8寸晶圓廠生產。8寸芯片產品開始逐步向12寸過渡，晶圓廠也需隨之調整 產能規(guī)劃，華虹半導體亦是如此，公司于 2018年3月在無錫新 建12寸晶圓廠，規(guī)劃月產能 4萬片。主要面向市場是嵌入式非 易失性存儲器（eNVM,即卡類市場。這一塊是華虹半導體在8寸領域的主要下游市場，現(xiàn)在也開始逐步往12寸轉型。圖33華虹半導體2017年營業(yè)收入結構33獨立非易失其他嵌入式非易 失性存儲器38.6%273%綜合來看，雖然不斷有應用的高性能芯片產