昨日蘋果(Apple)舉行每年最受矚目的秋季發表會，公佈2019年新款iPhone規格，包括iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max三款機種，64Gb版本定價分別為699/999/1,099元。 先前市場謠傳，儘管今年DRAM、NAND Flash價格崩跌，以及新機部份規格沿用前代機種的設計，使得iPhone零組件物料成本下降10%，但Apple似乎無意降價讓利給果粉；而實際上，iPhone 11定價較前一代iPhone XR下降50美元，降幅6.7%，定價低於市場預期，後續有可能迎來較好的買氣。 不過，近年iPhone因創新不足、定價過高，以及中美貿易戰激起中國消費者民族意識、拒買iPhone，導致備貨量逐年遞減。根據定錨預估，2019年iPhone新機備貨量僅6,800萬支，低於2018年8,200萬支、2017年8,800萬支(詳見【圖一】)。 (備註：後續因銷售優於預期，上修首批備貨量至7,300萬支，差異主要在LCD版本) 【圖一】iPhone新機首批備貨量預估 若以全年出貨量合計，2017~2019年iPhone出貨量從2.16億支下降至1.88億支，同期華為出貨量則是從1.54億支成長至2.32億支(詳見【圖二】)，Apple全球出貨量排名第二的寶座正式讓賢。由於華為旗艦機P30是在2019年3月底發表，而iPhone則是在2019年9月中旬發表，新機週期的差異，以及華為因應貿易戰提前備貨的需求，也使得2019年手機零組件供應鏈上半年淡季不淡、下半年旺季不旺。 【圖二】三大手機品牌出貨量預估 歷年iPhone供應鏈依備貨量多寡，以及供應鏈上下游的差異，旺季從5~12月不等；但2019年因iPhone新機首批備貨量減少，使得旺季長短更依賴上市後的銷售情形，若消費者反應平淡，則旺季不僅來得較慢，也會提早結束。以PCB供應商來說，以往6月營收就會開始反映iPhone拉貨需求，但今年遲至7月營收才見轉強的跡象；此外，往年旺季將延續至11~12月，但今年多家供應商態度相對保守，認為11月以後需求不太明朗。 因此，我們認為今年iPhone旺季很可能會提早結束，投資人不該把焦點放在今年度的iPhone新機上，而是要提早開始關注2020年iPhone全面導入OLED，並支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段的受惠族群。此外，Apple很可能會在2020Q1推出僅支援4G-LTE、搭載LCD螢幕的平價版iPhone (類似iPhone SE)。 一、光學鏡頭 由於iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max光學鏡頭規格較前一代提升，分別搭載雙鏡頭、三鏡頭、三鏡頭，使得光學鏡頭成為iPhone備貨量下滑之際，出貨量唯一逆勢成長的零組件(詳見【圖三】)，相關個股今年以來股價表現強勁。尤其，玉晶光首度供應後置廣角、超廣角兩顆鏡頭，並獲得相當高的訂單分配，挑戰大立光的供應鏈地位(詳見【圖四】)。在iPhone光學鏡頭訂單轉移下，定錨認為，Apple佔大立光營收將下滑至35~40%，且華為將取代Apple成為大立光的最大客戶。 【圖三】iPhone搭載鏡頭數量預估 (備註：2018年前鏡頭出貨量成長動能，主要來自全系列搭載3D感測模組，須搭載一顆紅外線攝像鏡頭。) 【圖四】iPhone鏡頭供應鏈訂單分配預估 展望2020年，Apple很有可能會將舜宇光學納入供應鏈，然iPhone鏡頭規格應不會再次升級，亦即現有供應商大立光、玉晶光、Kantatsu訂單分配下滑，尤其玉晶光來自iPhone營收高達75~80%，所受衝擊最大。 二、晶圓代工 儘管iPhone備貨量下滑，但因核心處理器持續導入更先進的製程，使得晶片開發及生產成本提高。 雖然導入先進製程可提高電晶體密度，有利於縮小晶片尺寸，以iPhone XS Max搭載的A12 Bionic，晶片尺寸約83.3平方毫米，確實較iPhone X搭載的A11 Bionic晶片尺寸87.7平方毫米小；但因製程從10nm推進至7nm，每片矽晶圓的代工價格提高，使得每顆晶片生產成本不減反增。根據IHS Markit估計，A11 Bionic、A12 Bionic的BOM Cost分別為27.5美元、30.0美元。 iPhone 11系列搭載的A13 Bionic，採用台積電7nm製程，與A12 Bionic相同，故今年核心處理器BOM Cost應與去年差異不大，但出貨量大幅減少。也就是說，2019年下半年iPhone新機對台積電的營收貢獻，將小於去年同期，亦即台積電近期營收還是要看超微(AMD)新產品Ryzen 3000X、Epyc Rome的表現，以及華為「去美化」的訂單挹注。 展望2020年，iPhone核心處理器可能會推進至5nm製程，代工價格再度提高，且全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段，有機會推動果粉換機潮，營收貢獻度可望優於2019年。然而，台積電的觀察重點還是在於華為「去美化」、AMD在Desktop、Server市場反攻市佔率，以及眾多5G晶片開發商，包括高通(Qualcomm)、聯發科、華為、賽靈思(Xilinx)......等客戶的強勁需求。 三、3D感測 由於iPhone 11系列3D感測模組沿用iPhone X的規格，預期3D感測模組單價，將從2017年16.5美元，下降至2019年11.0~12.0美元；但因不支援Face ID的舊機種陸續停售，目前未搭載3D感測模組的機種只剩下iPhone 8/8+，故出貨量及滲透率還是持續提升的(詳見【圖五】)。 值得留意的是，2020年iPhone很可能會導入採用ToF技術的後鏡頭3D感測，雖然ToF技術對VCSEL的發光功率要求低於結構光(Structure Light)，但因為後鏡頭3D感測所需的感測距離較長，故還是會使用更大顆的VCSEL，模組單價約16.0~20.0美元，高於前鏡頭3D感測，台系供應鏈則包括VCSEL代工廠穩懋，紅外線攝像鏡頭供應商大立光、玉晶光......等。 【圖五】iPhone 3D感測模組出貨量預估 四、射頻晶片 由於iPhone 11系列沒有支援5G，前端射頻模組(RF-FEM)設計應該跟前一代產品差異不大，包含低頻、中頻、高頻三套，低頻RF-FEM主要由思佳訊(Skyworks)供應，中高頻、高頻RF-FEM主要由博通(Broadcom)供應，其中，Broadcom的PA委由穩懋代工。 展望2020年，iPhone將全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段，在最上層類載板(SLP)上搭載6顆高通(Qualcomm) Snapdragon X55 Modem晶片，帶動RF-FEM需求大增，預期將包含低頻1套、中高頻1套、極高頻1套、毫米波6套。其中，低頻應會維持採用Skyworks的產品，中高頻、極高頻應會採用Broadcom的產品，而毫米波頻段尚未確定規格，經驗上看來以Broadcom贏面較大，但Qualcomm RF-360也非常有競爭力，未必沒有機會。但不論毫米波頻段RF-FEM最後是由誰出線，GaAs PA的代工廠都是穩懋，所以穩懋將立於不敗之地。 此外，我們認為就算Apple在毫米波頻段採用Broadcom的RF-FEM產品，還是會搭配Qualcomm QTM525毫米波AiP天線模組，供應鏈包括毫米波AiP天線模組封測廠日月光，以及AiP天線模組所需使用的BT載板供應商南電、景碩......等。 五、類載板(SLP) 由於iPhone 11系列的主板規格，與iPhone XR/XS/XS Max相同，且今年台系銅箔基板供應商以較積極的價格策略，從Panasonic手中搶下訂單，預估供貨比重達60~70%。由於廠商良率及產能規模經濟效益逐步提升，以及關鍵原物料成本下滑，預期SLP單價較去年下滑20~30%。 我們曾在2019年9月6日發表的「手機主板HDI、SLP規格升級，供應鏈受惠」獨家產業報告，指出2020年iPhone全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段，預期主板規格將再度升級，OLED版本搭載4片SLP、堆疊成三層結構，且因應高頻傳輸需求，銅箔基板可能會採用更高階的材料，帶動每片銅箔基板ASP提升20~25%，預期SLP單價將較今年大幅提升(詳見【圖六】、【圖七】)。 【圖六】iPhone SLP單價預估 【圖七】iPhone SLP產值預估 目前台系SLP供應商中，以臻鼎-KY旗下鵬鼎供貨比重最高，預估在2019年7月擴產完成後，供貨比重將達30~35%；其次，華通、欣興供貨比重則在10~15%之間；至於景碩，則因良率低於同業，已逐漸退出iPhone SLP供應鏈。 六、天線軟板 由於異質PI(Modified PI)軟板技術趨於成熟，在Sub-6GHz頻段的損耗表現已不輸給LCP軟板，且材質彈性較佳、利於內部空間配置，故iPhone 11系列Cellular下天線維持LCP軟板，由日商村田(Murata)提供；上天線則改為Modified PI軟板，由臻鼎-KY、台郡分食訂單(詳見「嘉聯益驚爆裁員，LCP訂單轉向臻鼎-KY？」)；嘉聯益則轉向爭取陸系品牌LCP軟板訂單。此外，iPhone 11支援Wi-Fi 6 (802.11ax)，故Wi-Fi軟板升級為Modified PI材質，主要由臻鼎-KY供貨。 展望2020年，因iPhone全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段，而Modified PI在毫米波頻段的損耗表現仍大幅落後於LCP，故有可能會採用更多LCP軟板，潛在供應商包括Murata、嘉聯益，另外臻鼎-KY、台郡的LCP軟板技術漸趨成熟，也有機會爭取到訂單。 七、軟硬結合板(Rigid-flex PCB) 5G手機的耗電量，較4G-LTE手機提高不少，故iPhone 12應會搭載更大面積的電池，同時電池模組軟硬結合板(Rigid-flex PCB)的需求也會隨之增加，台系供應商主要是華通、欣興。但要留意，如果New AirPods 2改採SiP封裝，對Rigid-flex PCB的需求將會減少，抵銷iPhone電池模組的需求增加。 也就是說，如果New AirPods 2確定保留Rigid-flex PCB設計，則Rigid-flex PCB的趨勢會較為明確，應持續關注未來發展，相關評論我們已發表在「New AirPods 2年底上市，供應鏈意見分歧」。 八、金屬機殼 儘管不鏽鋼機殼的材料成本較昂貴，且加工難度高，在產線上所需的時間至少增加30%，但因客戶砍價壓力沉重(詳見【圖八】)，以及出貨規模下滑，2019年機殼供應商營收、毛利率皆面臨挑戰。 展望2020年，iPhone將全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段，因毫米波的波長較短、易受障礙物阻隔，為避免天線遮蔽及訊號干擾的問題，不鏽鋼機殼及玻璃背板的設計會更加複雜，使金屬機殼的單價有機會提高。 【圖八】iPhone金屬機殼BOM Cost預估 定錨認為，金屬機殼供應鏈將在2019Q4進入業績谷底，2020Q1~Q2有平價版iPhone訂單加持、淡季不淡，2020Q3新款iPhone開始拉貨後，營收及毛利率有改善空間。此外，因不鏽鋼機殼的加工難度較高，設計又趨於複雜，預期多數訂單仍將下在鴻準、可成，鎧勝-KY很難搶到較具規模的訂單。 九、背光模組 台系背光模組業者瑞儀，過去曾是iPhone供應商，但在2018年因不願投資異形切割設備(有關iPhone XR的瀏海)，正式退出供應鏈，由日商Minebea取代。隨著舊機種逐漸停產，iPhone佔瑞儀營收比重持續下滑，已不具影響力，未來的觀察重點在於Mini LED新產品的進度。 十、LCD Driver IC 目前iPhone LCD版本採用新思(Synaptics)提供的Driver IC，協力封測廠是頎邦，但2020年Apple可能會捨棄LCD、全面導入OLED，影響到Synaptics在頎邦的封測訂單。 而OLED版本過去是採用三星(Samsung)提供的Driver IC，但近年Apple雇用了許多前瑞薩(Renesas)員工，有可能是計畫在未來拉高京東方、LG在OLED面板的供貨比重，並採用自行設計的OLED DDI，這款晶片較有可能在台積電28nm製程投片，並由頎邦協助封測。 十一、Type-C 預期2020年iPhone將正式改為Type-C接口，由於Apple在2018年10月11日買下戴樂格(Dialog)的電源管理晶片(PMIC)事業，預期將會自製充電IC，故台系既有的充電IC設計公司偉詮電、昂寶-KY都沒有機會接到訂單。不過，在充電線材的部份，立訊旗下台系子公司宣德，可望接到訂單。 十二、散熱模組 由於iPhone 12將支援毫米波頻段，而目前Qualcomm推出的毫米波AiP天線模組有嚴重的發熱問題，儘管過去Apple一向是只採用石墨片散熱，但不排除iPhone 12會首度導入薄型均熱板(VC)。由於目前規格尚未定案，還無法得知誰會接到訂單，但薄型均熱板最大供應商雙鴻，以及現行iPhone石墨片供應商奇鋐，出線機率相對較高。

2019年3月10日，衣索比亞航空一架Boeing 737 MAX 8型飛機，在起飛階段墜毀，機上人員全數遇難。由於該空難與2018年10月印度尼西亞獅子航空610號班機空難，有較多共同之處，包括肇事機型都是機齡不足半年的Boeing 737 MAX 8型，且均為在起飛階段失事，使得多國民航主管機關及航空公司開始質疑該機型的安全性，目前全球374架Boeing 737 MAX系列客機全數停飛。 根據專家研究，Boeing 737 MAX 8失事的主因，主要是飛機結構設計時採取更大直徑的涵道，這個設計的好處是推進力量大、省油，但飛行時對於俯仰角更靈敏，尤其在仰角飛行時，往往會使角度不斷加大，甚至逼近臨界值的問題。但在節省成本的考量下，波音(Boeing)並未針對設計進行改良，而是加裝了一套「操控特性增益系統」(MCAS)，當仰角過大時，系統會自動壓低仰角。因此，在這兩起空難之中，都有飛行員不斷拉高仰角，又被系統自動壓低的情況，以致於發生憾事。 經過一段時間的檢測，波音公司也坦承是「操控特性增益系統」無法模擬「防失速系統」出現失靈的困難狀況(參考連結)，目前已針對該軟體進行更新。儘管今日美國航空宣布，將延長Boeing 737 MAX機型停飛期間至2019年9月3日，引發昨日台灣航太供應鏈重挫，但航空界對於Boeing 737 MAX復飛仍具信心，Boeing 737 MAX系列客機的在手訂單也並未下修(詳見【表一】)，僅交機時程遞延，加上台灣航太供應鏈原本的產能規劃，皆落後於Boeing公司對Boeing 737 MAX系列客機的交機計畫，恰好可以利用這個機會進行調整。 【表一】Boeing在手訂單及飛機交付量 若Boeing 737 MAX無法順利復飛，航空業者向Boeing公司取消訂單，則同為單走道客機設計的Airbus A320 NEO可望成為最大受惠者。 根據Boeing公司預估，2018~2037年，民用客機交付量將達42,700架，產值約6.3兆美元，其中單走道客機(Single-aisle)受惠於新興國家航空公司崛起，以及歐美廉航的需求，出貨量達31,360架，產值3.48兆美元(詳見【圖一】)。 【圖一】2018~2037年民用客機交付量 【圖二】2018~2037民用客機產值 由於單走道客機的引擎，多數是採用美國奇異航空公司(GE Aviation)與法國賽峰公司(Safran)共同開發的CFM-LEAP系列，其中Boeing 737 MAX系列客機全數採用CFM-LEAP-1B型號，而Airbus A320 NEO系列客機採用的引擎也有半數以上是CFM-LEAP-1A型號，市場預期，以出貨量計算，CFM-LEAP引擎在未來10~15年民用航空市佔率將達70%以上。 根據專業機構研究，民用客機的成本結構，包括機體結構32%、引擎20%、整體組裝28%、系統(起落架...等) 11%、航電配備3%、內裝6%。其中，引擎是技術難度最高，成本結構佔比相對高，且產品生命週期較長的關鍵零組件。一般來說，引擎的生命週期可長達30年以上。 以前一代單走道客機引擎CFM-56為例，該款引擎在1985年首度獲得Boeing 737採用，並在1988年首度獲得Airbus A320採用，為史上最暢銷的引擎，產品生命週期即將屆滿35年。而新一代單走道客機引擎CFM-LEAP，在2010年首度獲得Airbus A320 NEO採用，並在2011年獲得Boeing 737 MAX採用，2018年CFM-LEAP出貨量已正式超越前一代產品CFM-56(詳見【圖三】)，未來CFM-56將逐漸走入後裝維修市場。截至2018年底，CFM-LEAP在手訂單量高達17,275具，以每年交貨2,000具計算，未來8~9年內出貨量都不是問題。 【圖三】CFM-LEAP出貨量預估 由於台灣業者初次切入航太供應鏈，是在上一代產品CFM-56的中後期，協助原廠降低成本，且多數業者須透過漢翔整合，附加價值較低，進而反映在利潤率；然而，在CFM-LEAP時代，為提高對原廠的附加價值，部份業者如漢翔、豐達科(詳見「豐達科(3004)：營運簡評」)、長亨(詳見「長亨(4546)：營運簡評」)、駐龍(詳見「駐龍(4572)：營運簡評」)，在引擎設計初期就已經與原廠合作共同開發，隨CFM-LEAP產量在2018下半年正式超越CFM-56，經濟規模將逐步顯現，利潤率有機會持續優化。 此外，航太股也符合我們在「台股觀察週報 2019/5/19」提到的「外銷傳產股」，訂單不受華為事件影響，且直接客戶都是歐美大廠，收入幣別以美元為主，帳上也有許多美元計價應收帳款，可望在2019Q2享有匯兌利益。 2019/6/27更新 今日美國聯邦航空總署(FAA)指出，Boeing 737 MAX系列發現新的潛在問題，恐影響飛機在自動駕駛時壓低機鼻，機師是否能很快地拿回控制權。FAA表示，在Boeing公司解決這項問題以前，不會核准Boeing 737 MAX系列復飛，原先預期6月底進行測試，恐遞延至7月中旬。 因應這項問題，西南航空(Southwest Airlines)於今日宣布，將延長Boeing 737 MAX系列停飛至2019年10月1日，亦即原先業界對於Boeing 737 MAX系列將於2019Q3季末復飛的期待落空，實際復飛時間點可能會往後遞延至2019Q4。 定錨認為，只要Boeing公司在手訂單沒有遭到取消，復飛早晚只是時間問題，若供應鏈股價因此利空而下殺，應視為長線的買進機會。 2019/8/13 近期國內航太龍頭漢翔指出，先前因CFM-LEAP引擎產量不足，導致部份Boeing 737 MAX機身結構組裝完成後，在等待引擎裝機，但目前CFM-LEAP引擎產量已逐漸充足，Boeing要求供應鏈針對部份引擎料件減產5%，若Boeing 737 MAX未能在2019Q4復飛，則有可能會衝擊CFM-LEAP引擎供應鏈。 如果Boeing確定要求引擎供應鏈減產，則定錨先前介紹的航太零組件廠，包括漢翔、長亨、駐龍、豐達科，下半年營收動能都有可能會受到影響。然而，前陣子Boeing法說會，經營層仍對Boeing 737 MAX在年底前復飛充滿信心，建議投資人可以再觀察一下。 此外，由於Airbus A320 NEO同樣採用CFM-LEAP引擎，如果Boeing 737 MAX未能在年底前復飛，台系航太零組件業者仍有機會接到來自Airbus A320 NEO的轉單，所受衝擊應在可控範圍之內。

本篇為2019年1月23日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告，非當前最新看法，若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告，可以參考「訂閱方案」(連結)，以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。 在「2019年5G通訊產業趨勢」上，我們提到低軌道衛星與5G產業的關聯性，並指出昇達科、台揚、宏觀將受惠低軌道衛星商機，本篇就來針對這個議題進行補充。 全球低軌道衛星市場規模約有2,610億美元(截至2016年底)，美國佔據一半以上的產值，具有舉足輕重的地位。過去，衛星服務市場主要專注在衛星電視，但受到網際網路普及率提高影響，全球TV出貨量成長趨緩，影響到解碼衛星電視訊號的低雜訊降頻器(LNB)，以及解碼數位電視訊號的數位機上盒(STB)的市場需求，供應鏈近年獲利表現平淡。 然而，在5G時代，低軌道衛星通訊很可能會跟5G基地台形成互補，將5G基地台難以覆蓋的區域，如高山、沙漠、海洋......等，納入通訊範圍內。 因此，新興衛星運營商，如Space X、OneWeb、Telesat，計畫在未來幾年內大量發射衛星，向全球提供衛星通訊服務。其中，Space X已獲得FCC核准，發射低軌道衛星4,425顆、超低軌道衛星7,518顆，將在2027年以前完成佈署；而獲得日本軟銀投資的OneWeb，也計畫在未來幾年發射2,720顆衛星，並在2022年開始提供衛星通訊服務。 市場估計，目前全球商業化衛星數量約1,700~1,800萬顆，未來十年內將成長至1.7~1.8萬顆；而前端設備市場規模，將從2015年40億美元，成長至2020年70億美元、2026年250億美元，年複合成長率超過20%。 與低軌道衛星商機有關的台系廠商，包括LNB/STB射頻晶片設計業者宏觀，微波元件業者昇達科，高頻微波通訊基板業者新復興、衛星通訊設備業者台揚......等。 台揚(2314) 台揚為國內受惠低軌道衛星商機程度最高的公司，營收約有80%來自微波通訊設備，主要客戶為歐美電信營運商、衛星頻道業者、系統整合商。近年受到雲端影音服務業者(OTT)興起，解碼衛星電視訊號的低雜訊降頻器(LNB)，以及解碼數位電視訊號的數位機上盒(STB)市場受到衝擊，致使營收成長動能放緩。2018年在小型地面衛星站(VSAT)業務強勁成長帶動下，營收達79.9億元，YoY +5.5%，但受到被動元件漲價影響，毛利率大幅下滑，預估EPS僅0.25~0.3元，較2017年0.73元衰退。 近期台揚積極與低軌道衛星營運商合作，開發小型地面衛星站的通訊設備產品，並切入OneWeb供應鏈。儘管2019年貢獻度仍低，但仍可受惠被動元件跌價、成本結構改善，並期待2022~2023年低軌道衛星商機爆發。 昇達科(3491) 昇達科為微波元件供應商，主要客戶包括電信設備商，如Ceragon、華為、Ericsson、NEC......等。2018年開始出貨VSAT前端射頻元件，切入多家知名廠商供應鏈，包括美國G客戶南亞標案訂單，以及與台揚合作供貨OneWeb衛星通訊設備，預期2019年美國G客戶南亞標案訂單營收貢獻將從2,000萬元提高至1.0~1.2億元，OneWeb訂單也可望在2020年開始挹注營收。 今日昇達科公告自結獲利，2018年EPS 3.93元，受惠新興市場4G-LTE滲透率持續提高，低軌道衛星市場快速成長，以及5G基地台毫米波/微波通訊設備需求，預期2019年營收YoY +10~15%，EPS 4.8~5.2元。 宏觀(6568) 宏觀主要產品包括TV Silicon Tuner、STB前端射頻晶片、衛星通訊LNB前端射頻晶片(客戶包括台揚)，近年TV市場成長動能平淡，使得TV Silicon Tuner與STB前端射頻晶片業務動能平緩，但Twin/Quad LNB成長動能強勁，且晶片設計從discrete元件朝向SoC化，有助產品ASP及毛利率提升。 由於LNB前端射頻晶片成長動能強勁，而TV、STB產品營收將維持平穩，預期2019年營收YoY +10~15%。 新復興(4909) 新復興為微波通訊基板製造商，在LNB板全球市佔率達80%，近年受到OTT業者影音服務興起，壓縮TV、STB市場空間，相關供應鏈業績表現平淡。然公司帳面每股淨現金(現金/約當現金扣除總負債)價值約16.10元，每股淨流動資產約20.00元，股價目前在19.00~20.00元附近，評價非常便宜，下檔風險極低，並將受惠未來低軌道衛星建設商機。

近年台積電持續推動供應鏈在地化，在烏俄戰爭後，全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題，導致氖氣價格大幅飆升，更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構，矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%，化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高，卻是攸關製程良率的重要一環，2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件，導致10萬片晶圓報廢，損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級，難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」，以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」，越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段，會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】)，目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體，主要是由海外廠商供應，例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide)，光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont)，研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程： 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜，需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4)；如果是先進製程，對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高，會需要使用矽乙烷((Si2H6)，產品單價是矽甲烷的100倍；而未來更尖端的製程，有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8)，產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後，仍會有一些氣體殘留在設備中，此時需要F2、N2進行清潔，確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程： 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面，塗佈一層光阻劑，再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面，最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點，將使用不同波長的深紫外光，也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質，主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內，氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損，而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質，導致純度降低，每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分，可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix)，在烏俄戰爭前，烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後，全球電子級氖混氣價格大漲數十倍，主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低，比起停產的損失，廠商更願意高價收購，以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案，但將會導致設備腔體加速耗損，考量設備折舊成本昂貴，這個方案只能作為暫時性替代，無法成為主流。 然而，近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響，電子級氖混氣價格已大幅回落，短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程： 根據微影製程所繪製的電路圖，用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體，將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體，多數是由海外廠商供應，但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程，再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程，或是透過代理商銷售，故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求；此外，許多本土供應鏈，也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體，受惠於台積電推動供應鏈本土化，供貨比重逐漸提升，也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展，更值得持續追蹤。