台積電供應鏈在地化衍生相關耗材商機

2023-01-07

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。

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2017-07-08

3D感測蒙烏雲,穩懋無量跌停

穩懋於2018年7月20日召開2018Q2法人說明會,財測預估2018Q3營收較2018Q2衰退10%,疲弱的業績展望跌破市場眼鏡,在昨天、今天連續無量跌停,委賣超過20,000張,外資、投信滿手股票,卻是想出又出不掉,究竟發生了什麼事? 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/7/22號」的補充資料,若對穩懋法說會報告有興趣,歡迎以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」,獲得更詳細的資訊。 在此之前,野村證券於2018年6月7日出具報告,下修目標價至200元,指出穩懋業績面臨六大挑戰,其中一項理由是iPhone X銷售成績不如預期,3D感測供應鏈庫存水位偏高,且2018年新款iPhone 3D感測模組與iPhone X共用,恐影響到2018H2備貨量。 當時市場上沒有人相信這件事,所有外資及本土法人,還是一面倒看多穩懋2018H2旺季行情,甚至有些分析師仍看好穩懋有機會重返300元。 但在iPhone進入備貨期的2018Q3,穩懋卻認為營收將較前一季度衰退10%,且Cellular、Wi-Fi、Infra-structure、VCSEL四大產品線將同步衰退,出乎市場意料之外。 本次法說會疲弱的業績展望,透露了三件事情: 1. 原先市場認為2018H2 iPhone備貨量8,000~9,000萬支,因組裝良率問題,VCSEL拉貨量為0.9~1.0億套,但Lumentum手上確實堆積非常多3D感測模組庫存,導致2018H2 VCSEL拉貨量下修至4,000~5,000萬套,並且還要視新款iPhone上市後的銷售情形而定。 2. Avago在iPhone高頻PA遭Qorvo搶單,供貨比重下滑,儘管Qorvo與穩懋也有業務往來,但委外釋單比重較低,故穩懋Cellular產品還是會受到一些影響。 3. Murata Wi-Fi天線模組遭Skyworks搶單,Skyworks本身有充足in-house產能,委外釋單夥伴主要是宏捷科,導致穩懋Wi-Fi產品意外大幅衰退, 因此,在本次法說會後,外資及本土法人大幅下修財測,對於2018年EPS預估值,從10~11元下修至7~8元,下修幅度高達三成! 而穩懋疲弱的業績展望,不只讓自家股票連續兩天無量跌停,當天晚上美股開市時,Lumentum就率先領跌,隔週一台股開盤,3D感測相關概念股,包括全新、精材、玉晶光、宏捷科……等,全數重挫,其中全新、宏捷科皆以跌停收盤。 這些公司之所以受到波及,主要有兩項原因: 1. 與穩懋同為Lumentum 3D感測模組零組件供應商,2018H2拉貨量將同步下修。 2. 3D感測概念股的評價原本就偏高,多數本益比高達30倍以上,而穩懋疲弱的業績展望衝擊到市場信心,故相關概念股面臨評價下修的風險。 定錨研究團隊深入分析後,認為穩懋事件對上述幾家公司的影響,整理如下: 1. Lumentum:因本次事件並不是Apple下修新款iPhone備貨量,而是Lumentum庫存水位偏高,單方面向零組件供應商砍單,Lumentum反而能趁此機會去化過高的庫存,本波下跌屬於評價修正,並已率先止跌反彈。 2. 全新:2017年並未切入iPhone X VCSEL供應鏈,市場期待2018年全新可望通過Lumentum認證,從IQE手中搶下部份訂單,但目前為止尚未通過認證,即使通過認證,VCSEL拉貨動能減緩也有可能會影響出貨量,本波下跌暫且先視為評價下修,關鍵仍在認證進度。 3. 精材:與Lumentum同為3D感測模組供應商,主要承接WLO/DOE封測訂單,2018H2接單恐同步下修,基本面與評價皆面臨下修風險。 4. 玉晶光:與Lumentum同為3D感測模組供應商,主要承接紅外線攝像鏡頭訂單,2018H2接單恐同步下修,基本面與評價皆面臨下修風險。 5. 宏捷科:VCSEL尚未開始放量出貨,且未來主要透過AMS供應Android陣營,非Lumentum嫡系供應商,本波下跌主要屬於評價修正,基本面與本次事件完全無關。

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2018-07-24

Computex 2019特輯(一):CEO Keynote

今天超微(AMD)總裁暨執行長蘇姿豐女士,在台北電腦展(Computex 2019)新增的大會專題演說CEO Keynote,為這場活動揭開序幕。 首先登場的,是象徵AMD在伺服器市場吹起反攻號角,基於Zen 2架構、以台積電7nm製程打造的伺服器新平台Eypc Rome。這款處理器擁有64核心、128執行緒,支援PCIe高速傳輸介面,提供更多的I/O插槽,並大幅提升單一插槽的浮點運算能力,相較英特爾(Intel)前一代產品Xeon 8280,Eypc Rome的效能提升兩倍。 由於AMD在伺服器市場已沉寂多年,儘管Zen架構吹起反攻號角,但受限於效能及製程落後競爭對手,市佔率約5~10%。而Eypc Rome為首款以台積電7nm製程打造的處理器,雖然這款產品效能仍落後英特爾最新款Xeon 9282,但因為採用台積電7nm製程,預期在功耗表現上將會勝出,提供終端廠商不同的選擇。國內供應鏈與Eypc Rome最直接相關的,除了提供晶圓代工服務的台積電以外,CPU Socket供應商嘉澤,ABF載板供應商南電也是潛在受惠者。 接下來,蘇姿豐女士介紹AMD新一代消費級GPU ── Radeon RX5700。這款產品的亮點在於全球首款支援PCIe 4.0傳輸介面的消費級GPU,效能稍優於NVIDIA同級產品GeForce RTX2070,根據超微過去的定價策略,市場預期,Radeon RX5700將會開出更甜蜜的價格。此外,蘇姿豐女士也再次強調,AMD已根據Zen CPU及Navi GPU架構為基礎,提供Sony新一代遊戲機Play Station 5半客製化的架構方案。 但我們仍擔憂,GeForce RTX2070只是一款用台積電12nm(16nm改良版)製程投片的產品,而Radeon RX5700是採用最先進的7nm製程,雙方製程相差1.5代,但效能卻沒有大幅提升,且GeForce RTX2070是上市將近一年的產品,有充足的本錢殺價競爭,未來AMD在較劣勢的成本結構下,可能會面臨嚴峻的挑戰。 接著登場的是本次專題演說的重頭戲,也就是眾所矚目的消費級CPU ── Ryzen 3000X系列。 由於去年下半年以來,市場頻傳Intel 14nm產能不足、10nm進度落後,給予AMD在PC、NB市場反攻的機會,因此市場特別重視Ryzen 3000系列的表現,是否能說服PC、NB品牌及ODM廠採用。此外,這也是台積電在華為制裁事件爆發後,堅持不調降財測的唯一希望。 在此之前,Intel搶先發布Core i9-9900KS特別版Desktop CPU,這款產品採用Intel 14nm++製程,擁有8核心、16執行緒,基礎時脈4.0GHz、超頻時脈5.0GHz,效能相當驚人!雖然Intel沒有公布熱功耗(TDP)的資訊,但根據Core i9-9900K的TDP來到95W,這款特別版CPU的TDP很可能會更高。 同時,Intel也對於新一代消費級CPU ── Ice Lake,釋出了更多的資訊。這款Mobility CPU(NB用),採用Intel 10nm製程(以匣極間距與電晶體密度衡量應稍優於台積電7nm製程),將以限量發行的方式銷售,效能較上一代產品大幅提升,也優於AMD同樣功耗的產品Ryzen 3700U。 首先登場的是Ryzen 3700X,這款產品擁有8核心、16執行緒,基礎時脈3.6GHz、超頻時脈4.4GHz,不僅核心數低於市場預期之12核心,時脈頻率也上不去,驗證我們在「AMD 7nm樣品初步測試資訊」提出的擔憂,亦即台積電製程在拉高單核頻率方面並沒有優勢。但令人驚豔的是,這款產品的TDP竟然只有65W,超低的功耗,顯現台積電過去長期耕耘手機AP市場磨練出的製程優勢。 接著登場的是Ryzen 3800X,這款擁有8核心、16執行緒,基礎時脈3.8GHz、超頻時脈4.5GHz,再次顯現台積電製程在超頻時脈的劣勢。但相較上一代TDP同樣是105W的Ryzen 2700X,這款產品的效能平均提高15~30%,顯現台積電製程在低功耗的競爭優勢。 目前發表的Ryzen 3700X、Ryzen 3800X,競爭對手分別是Intel Core i7-9700K、Core i9-9900K,兩者在基礎時脈已不相上下,超頻時脈則是由Intel勝出,但AMD的產品擁有更低的TDP,亦即較低的功耗及發熱,實際運作的效能看起來是AMD稍優一些,且Ryzen 3700X定價329美元、Ryzen 3800X定價399美元,非常具吸引力。 最後登場的是本次的旗艦產品Ryzen 3900X。這款擁有12核心、24執行緒,基礎時脈3.8GHz、超頻時脈4.6GHz,缺點仍是在核心數較少、超頻時脈較低,但TDP只有105W非常亮眼。 在本次發表會後,我們對於AMD的表現憂喜參半,Desktop CPU ── Ryzen 3000X系列,對於注重C/P值、低功耗的消費者非常具有吸引力,由於Intel採用10nm製程的Desktop CPU —— Tiger Lake要等到2020年才會上市,AMD的新產品很有機會反攻市佔率。但在NB市場,Intel Ice Lake即將上市,要說服品牌、ODM廠採用Ryzen 3000U系列,恐怕沒那麼容易。而GPU市場,Radeon VII的成本結構遜於NVIDIA RTX 2000系列,且NVIDIA新一代採用台積電7nm製程的產品,已在醞釀當中,也不太容易取得競爭優勢。 至於最重要的伺服器市場,Eypc Rome雖擁有較低的TDP,但效能恐怕不夠好,且Intel將在2020上半年推出採用10nm製程的伺服器新平台,面對2019年美系雲端服務業者較疲弱的換機需求,以及中美貿易戰拖垮陸系雲端服務業者的投資意願,恐怕很難取得優勢。但由於基期非常低,只要多獲得1%的市佔率,都具有非常重大的意義。 總結以上,我們認為Ryzen 3000X系列的銷售成績,將是影響台積電下半年財測的關鍵,各位可以密切追蹤這項議題。

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2019-05-27

SUMCO擴產,震驚矽晶圓產業

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。

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2017-08-09