受惠於5G基礎建設及電動車需求，第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)，近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式，是置放一塊基板，透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE)，使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜，逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer)，可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念，這個過程稱之為「長晶」。 其實氮化鎵並不是新材料，過去已採用藍寶石基板，廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本，或是提高效能，就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC)，因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別，其中，矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件，例如快充接頭、車用半導體......等，而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件，例如5G基地台、衛星通訊......等。此外，如果不與氮化鎵結合，以碳化矽材質製造的逆變器，廣泛應用在太陽能、電動車......等領域，缺料問題受全球產業高度關注，已爆發過多次綁料風潮。 但這些技術都還面臨許多瓶頸，至今能穩定量產的供應商不多，所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題，是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大，在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象，目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題，則是要取得高純度碳化矽非常不容易，且長晶所需耗費的時間非常長，過程中監控溫度的要求也很高，目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板，市佔率高達70%。 以台系業者來說，環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片，6吋矽基氮化鎵磊晶片；而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主，同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外，台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展，以利規模經濟效益，中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發，未來還有一段路要繼續努力。 而本次中美晶入股宏捷科一案，意味著中美晶想要擴大觸角，集團現有佈局包括： 1. 母公司以太陽能矽晶圓為主，近年受到陸系廠商競爭，本業持續虧損，但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞)，影響全球供給量約9%，本業營運浮現轉機。 2. 在半導體矽晶圓領域，中美晶持有環球晶股權51%，環球晶擁有12吋產能約100萬片/月，8吋產能130萬片/月，市佔率居全球第三，並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。 3. 在車用半導體領域，中美晶持有朋程股權約19%，並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位，市佔率近60%，近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽，並合作開發IGBT模組，瞄準電動車市場，預計2021年投產。 4. 在基板領域，中美晶持有兆遠股權約43%，主要生產藍寶石基板，為藍光LED的關鍵材料；近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造，初期以紅光LED練兵，未來將投入光通訊、射頻領域，預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。 5. 在半導體材料領域，中美晶持有台特化股權約30%，專供半導體製程用特殊氣體。 由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造，環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片，未來瞄準的終端應用就是射頻領域，但集團內並沒有相關廠商，故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗，協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證，同時環球晶也可與宏捷科結盟，開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止，碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣，主要是在5G基地台上，全球技術領先的穩懋，碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下，宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。 以中美晶集團現有的佈局來看，短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後，可能誘發太陽能產業短暫缺料，多晶矽價格可望攀升，帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年，全球矽晶圓供過於求逐漸緩解，且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產，在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

去年以來，市場掀起一波矽晶圓缺貨潮，主要由記憶體產業帶動，DRAM、NAND Flash、Nor Flash需求都相當不錯，尤其以NAND Flash表現最強。 根據DRAMeXchange預估，2016~2021年，全球NAND Flash需求量複合成長率達8.5% (詳見【圖一】)，而IC Insights預估，這段期間3D NAND Flash滲透率將從17%提高至86% (詳見【圖二】)。 【圖一】全球NAND Flash市場規模 (2014~2021F, DRAMeXchange) 【圖二】3D NAND Flash市場滲透率 (2015~2021F, IC Insights) 3D NAND Flash滲透率快速提高，主要由PC、Server產業推動，根據Gartner預估，2019年3D NAND Flash在PC、Server產業的滲透率，分別能達到84%、71%，帶來非常強勁的需求成長 (詳見【圖三】)。 【圖三】3D NAND Flash終端應用滲透率 基於記憶體產業強勁的成長，帶動半導體產業對矽晶圓的需求，同時矽晶圓產業因報價逐年下滑，已多年沒有重大擴產計畫，導致供給出現缺口。 根據Global Wafer的預估，因記憶體產業需求強勁，2017年全球十二吋矽晶圓月供給量515萬片，月需求量535萬片，供給缺口達20萬片 (詳見【圖四】)，並帶動矽晶圓報價觸底反彈 (詳見【圖五】)。 【圖四】全球十二吋晶圓月供需結構 (2015~2017F, Global Wafer) 【圖五】全球矽晶圓市場規模 (2007~2017F, SEMI) 但就在昨天，全球第二大矽晶圓製造商，日商勝高科技(SUMCO)宣布，將擴產十二吋矽晶圓月產能11萬片，預計2019上半年開始量產。 根據SUMCO的評估，全球矽晶圓需求成長率，與購買力平價調整GDP (PPP-GDP) 成長率相當接近，推估2016~2020年，全球矽晶圓需求複合成長率約 4.3%。 另一方面，SUMCO也根據自身的接單狀況，推估2016~2020年，全球矽晶圓複合成長率約5.4%，亦即在2019上半年，全球矽晶圓月需求量將較目前增加61萬片 (詳見【圖六】)。 【圖六】全球矽晶圓需求量 (2016~2020F, SUMCO) 儘管SUMCO沒有新建長晶爐、生產線，只是透過去瓶頸的方式，以市佔率為基礎小幅擴產，佔全球矽晶圓總供給量僅2%，但市場擔憂此舉將刺激其他矽晶圓製造商跟進擴產，衝擊矽晶圓報價，導致今日矽晶圓製造商股價普遍下跌。 定錨觀點 相較於PPP-GDP評估需求量增加38萬片，以及SUMCO自估需求量增加61萬片，SUMCO擴產11萬片其實應不至於破壞產業秩序。但今年以來，市場對於矽晶圓產業的預期高度樂觀，SUMCO擴產將會對投資人信心造成衝擊，並下修對未來的預期。 此外，SUMCO自估需求量增加61萬片的數字，也有過度樂觀的疑慮，因近期半導體廠商為鞏固料源，重複下單的情況非常嚴重，一但產業需求面開始減弱，或是供給面擴增，導致廠商感受到料源並沒有那麼吃緊，供需結構就很容易發生逆轉。 最後，投資人應該密切留意，SUMCO擴產打響第一炮後，信越(ShinEtsu)、環球晶(Global Wafer)是否會跟進擴產？ 根據目前定錨研究團隊掌握的資訊，Global Wafer在去年合併SunEdison後，今年的重心放在營運調整，資本支出態度保守；至於ShinEtsu，考量過去幾年矽晶圓價格崩跌，必然不希望產業再度陷入供過於求的情況，資本支出態度應會保持謹慎。 因此，假使ShinEtsu、Global Wafer對資本支出的態度沒有改變，SUMCO的擴產幅度應能順利被消化，利空將逐漸淡化，不再影響股價。

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2018年12月4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」。 2018下半年以來，矽晶圓產業因日系廠商擴產態度轉為積極，但NAND Flash、DRAM需求下滑，過去兩年供需吃緊的情形，在2019年將明顯緩和。 觀察近期矽晶圓報價，漲勢確實有放緩跡象，反映廠商產能擴增幅度高於年初預期，原本市場認為供需將非常吃緊的情形並沒有發生。定錨預估，2018年全球12吋矽晶圓月產能達610萬片，需求達605萬片(詳見【圖一】)，供需大致平衡。 展望2019年，由於Shin-Etsu、SUMCO在2018年大幅擴增資本支出，環球晶也維持強勁的資本支出計畫，預期2019年矽晶圓產能會有較大幅度的增加(詳見【圖二】)；而在需求面，儘管邏輯IC需求仍十分強勁，但受到記憶體報價走跌影響，Samsung、Sk Hynix近期確實有放緩記憶體投資計畫的跡象。定錨預估，2019年全球12吋矽晶圓月產能達685萬片，需求達640萬片，供需結構轉差。 【圖一】全球12吋矽晶圓供需結構 【圖二】全球Top-3矽晶圓廠資本支出 而2017下半年以來，因國際IDM大廠將低壓消費性MOSFET產能轉作中高壓車用MOSFET及IGBT，導致消費性MOSFET缺貨，而主要投產的6吋晶圓代工廠，又因多年未有重大投資，產能吃緊，廠商轉往8吋廠投產，導致8吋矽晶圓需求大增。定錨預估，2018年全球8吋矽晶圓月產能達565萬片，需求達560萬片，供需大致平衡(詳見【圖三】)。 展望2019年，因日系廠商Shin-Etsu、SUMCO，台系廠商合晶鄭州廠，以及環球晶與Ferrotec合資新廠產能陸續開出，定錨預估，2019年全球8吋矽晶圓月產能達595萬片，需求達580萬片，供需吃緊的情形稍有緩解。 【圖三】全球8吋矽晶圓供需結構 儘管台系廠商環球晶強調，公司與主要客戶簽有長期供貨合約(LTA)，但過去經驗顯示，假使全球景氣走弱，導致矽晶圓供需吃緊緩解、報價回跌，客戶有可能會選擇違約，並在現貨市場以較便宜的價格採購原料。 此外，參考散裝航運族群在2010~2013年的經驗，當時航商與主要客戶也簽有高價合約，但股價主要是跟隨BDI現貨價走，而非反映財報獲利，我們認為矽晶圓族群很有可能會發生同樣的情形。 因此，雖然我們曾在2017年初舉辦之「2017年半導體產業趨勢」講座，看好矽晶圓產業的前景，但目前看法轉趨保守，就算近期財報亮眼、股價反彈，我們還是建議讀者們避開產業前景存在較多不確定性的矽晶圓族群，另尋前景較明確的投資機會。