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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日商擴產,矽晶圓產業疑慮加深

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。

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2018-12-04

朋程取得杰力私募普通股1.5萬張

朋程於2023年1月11日公告,將斥資14.92億元,以每股99.45元,認購杰力私募普通股1.5萬張,持股比例達29.49%,超越華碩,成為最大股東。 朋程目前主力產品為燃油車發電機整流二極體(STD),近年因燃油車碳排法規漸趨嚴格,公司也開發出能源轉換效率更好的高效能二極體(LLD)、超高效能二極體(ULLD),目前STD全球市佔率約60%,LLD、ULLD全球市佔率約70~80%,預估2022年STD、LLD、ULLD出貨量分別達2.1~2.2億顆、6,500萬顆、150萬顆,2023年出貨量將分別達1.9~2.0億顆、7,500萬顆、380萬顆。 【圖一】朋程產品別營收結構 然而,近年全球電動車市場蓬勃發展,持續侵蝕燃油車市場,朋程也積極投入研發,推出48V MOSFET模組、IGBT模組、碳化矽功率模組產品,切入電動車市場。 1. 48V MOSFET模組:應用於電動車啟停系統,但2022年出貨量僅約8萬套,營收佔比約5~6%(詳見【圖一】。此外,公司尚未推出具競爭力的MOSFET晶片,只能採用外購晶片,再自行封裝成模組,導致成本結構不佳,毛利率低於公司平均值。 2. IGBT模組:IGBT於2021年9月首次送樣客戶端進行認證,原訂目標2022年底至少一家客戶導入量產,但進度一再遞延,目前生產線已完備,等待客戶進行驗證,預計2023下半年將少量出貨,初期採用外購晶片,且尚未達到規模經濟效益,毛利率將低於公司平均值。 3. 碳化矽功率模組:主要替日系客戶代工,用於工控領域,目前僅少量出貨,預計下一代改款後才會逐步放量。此外,公司也積極爭取碳化矽功率模組切入車用充電樁,預計2023Q2送樣客戶端進行認證,尚未有明確出貨時程,將積極與客戶洽談2025年以後主流規格的產品。 綜合以上資訊,朋程目前切入電動車市場最大的難題,在於過去只有二極體元件的經驗,對於電動車市場採用的MOSFET、IGBT,公司並沒有足夠的技術能力,只能採用外購晶片,導致毛利率不佳。 杰力則是專業MOSFET設計公司,主力產品為消費性MOSFET,用於NB、Motherboard、Server......等領域,近期積極開發40~200V低壓車用MOSFET,目前已推出產品,期盼能取得車廠認證,切入供應鏈。然而,車廠認證往往需要很長一段時間,尤其是完全沒有出貨實績的廠商,就算取得認證,初期也只會分配到極少量的訂單。 未來雙方合作後,可望提升朋程在MOSFET產品的競爭力,加快導入自製晶片的時程,而杰力也可透過朋程與車廠長期經營的關係,縮短認證期,切入車用供應鏈。

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2023-01-12

散裝揚帆,成資金避風港

在2018年6月,我們陸續在台北、台中、台南舉辦LINE群錨粉專屬茶會,當時提到2018下半年有三大機會: 1. 新款iPhone上市,供應鏈迎接旺季 2. NVIDIA新顯卡上市,板卡廠營運增溫 3. 散裝旺季來臨,BDI指數走強 關於第一點,我們在「定錨產業週報 2018/9/16」指出,因定價過高、創新不足,舊機種降價反而更具吸引力,預估2018下半年新款iPhone出貨量,將從8,500萬支下修至8,000萬支,儘管短期內因果粉信仰,預售數字仍會開得不錯,有機會帶動股價反彈,但中長線仍應持保守態度。如我們的預期,因新機備貨量低於預期,蘋概股後續表現並不理想。 關於第二點,我們在2018年10月5日發表「技嘉(2376):法說會報告」指出,目前顯卡廠前一代Pascal產品庫存水位約3~5週,遠高於過去新產品上市前的1~2週,預期2018Q3將面臨庫存減損,毛利率承壓,也有可能會影響到新產品的銷售動能。目前我們仍維持原先看法,實際情況則要到2018年10月營收公布後,才能獲得驗證。 關於第三點,BDI指數在2018年6~7月確實有一波反彈,儘管BCI指數在2018年8月觸頂後回檔整理,但BPI、BSI指數接棒演出,散裝航運族群也成為這波股災中的資金避風港。 這波BDI指數走強,除旺季效應外,主要有三項原因: 1. 近年航商造船態度保守,新增運力獲得控制 根據Clarkson統計,2018年散裝航運市場供給成長率達2.9%,需求成長率達2.7%,供需大致平衡(詳見【圖一】)。 【圖一】散裝航運市場供需成長率 由於目前新、舊船舶價格差距達30%以上,航商會較傾向購買二手船舶,而非建造新船,致使新造船訂單(Order-book)佔總運能比例維持在低檔,預期未來2~3年內,散裝航運市場新增運力有限。 2. 環保法規趨嚴,航商加速汰換老舊船舶 國際海事組織將在2020年實施新環保法規,船舶燃油含硫量限制從3.5%降至0.5%,並強制加裝壓艙水系統。 這套法規的實施,航商有三種方式因應: 1) 建造新型環保船:未來航商造船趨勢,勢必走向環保船型,導致新造船成本墊高,降低航商投資意願。 2) 加裝脫硫器:以目前運價推估,加裝脫硫器的回本期間約為3~5年,因此對於較年輕的船舶,航商應會選擇加裝脫硫器。 3) 採用低硫油:對於年齡較高的船舶,航商沒有足夠的時間回收成本,可能會採用低硫油來因應,並在船舶屆齡淘汰後,再建造新型環保船替代。 因此,我們可以期待在2020年,航商將有一批老舊船舶將會拆解,壓抑運力供給成長率。 3. 中國環保政策趨嚴,以海外礦取代國內礦 由於中國本土生產的鐵礦砂品項較低,在環保政策趨嚴之下,中國鋼廠開始用巴西高品項鐵礦砂取代本土礦。 另一方面,中國鋼廠也持續以海外煤取代本土煤,又因北韓在2016年遭美國制裁,中國鋼廠在2017年開始用澳洲煤取代北韓煤,航程從500~600海浬提高至4,000海浬。據統計,2016年中國向北韓進口煤炭2,200~2,300萬噸,2017年降至500萬噸以下,同期中國向澳洲進口煤炭,從7,500~7,600萬噸,提高至8,300~8,400萬噸。 原先市場認為,中美貿易戰將衝擊散裝運力需求,但實際上,中國向巴西進口大豆所需的航程更長,且巴西自產大豆無法滿足中國需求,也要額外向美國採購,再轉銷往中國,反而提升對Supramax、Panamax的運力需求,因此今年穀物旺季對運價的提振效果特別明顯。 在強勁的基本面支撐下,儘管全球經濟面臨逆風,BDI指數還是維持高檔,短期內仍不看淡,加上電子產業景氣明顯走緩,散裝航運族群自然成為法人資金停泊的避風港。 然而,近期中美貿易戰持續升溫,已開始影響到中國市場內需,尤其房市景氣走緩及取消預售屋制度,勢必影響到鋼鐵需求。而美國聯準會升息步調確立,新興市場經濟體皆面臨資金外流的問題,也很可能會成為「一帶一路」政策的推行阻力。展望未來,散裝航運旺季已進入尾聲,也要持續留意中國對海外鐵礦砂、煤礦的拉貨力道,提防需求走緩的風險。

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2018-10-12

貨櫃航商整併,產業新氣象

隨著海運傳統旺季來臨,遠洋線運價觸底反彈,帶動貨櫃航運族群股價走強。過去一段時間,貨櫃航運業歷經破產及整併潮,產業秩序逐漸恢復穩定,但未來前景如何?我們從四大面向來觀察。 1. 全球二十大航商持續整併 2016年以來發生的重大破產及整併案如下: A. 中國遠洋併購中國海運。 B. 達飛航運 (MSC) 併購東方海皇及美國總統輪船 (APL)。 C. 韓進海運破產。 D. 赫伯羅特 (Hapag-Lloyd) 併購阿拉伯輪船 (UASC)。 預計未來一年內完成的重大整併案如下: E. 日本川崎汽船 (K. Line)、商船三井 (MOL)、日本郵船 (NYK Line) 三合一。 F. 馬士基 (APM-Maersk) 併購漢堡南美 (Hamburg Süd Group)。 歷經這波整併潮後,全球20大航商,將整併成13家,產業型態更趨近於寡佔市場。 2. 航商合組新聯盟 除了整併潮之外,航商也積極合組聯盟,希望能聯合控制運能,在2017年正式實施的三大聯盟,包括The Alliance、OCEAN、2M,合計市佔率達75.7% (詳見【表一】),其中OCEAN在美洲線市佔率較高,2M則是在歐洲線擁有優勢。 【表一】貨櫃航運三大聯盟 3. 未交付船舶訂單佔總運力比例持續下滑 過去幾年,航商大量建造新船舶,導致產業運力過剩的問題,似乎逐漸緩解。根據市調機構Alphaliner統計,截至2017年7月8日,全球20大航商 (整併後為16家) 合計運能約1,774萬TEU,未交付船舶則有162萬TEU,佔比僅9.2%,較過去幾年大幅下滑 (詳見【圖一】)。 【圖一】二十大航商未交付船舶佔總運能比例 (單位:1,000 TEU) 4. Alphaliner上修2017年海運需求成長率 由於海運價格持續下跌,相較空運、鐵路,更具成本優勢,加上近年全球經濟表現溫和,終端市場需求並沒有特別強勁,廠商在沒有快速補貨的壓力下,更願意選擇以海運來運送貨物。 因此,市調機構Alphaliner在2017年5月,上修海運需求成長率至4.6%,並下修海運供給成長率至3%,為2011年以來,需求成長率再度大於供給成長率 (詳見【圖二】)。 【圖二】全球海運供需成長率 定錨觀點 今年初以來,因部份新船舶交付時程遞延,運能供需吃緊,遠洋線裝載率維持高檔,隨著海運旺季來臨,航商確實在醞釀調漲運價。 但各大航商手上仍有不少未交付船舶,儘管未交付船舶佔總運能比例下滑,絕對數字還是偏高,依然是不可輕忽的潛在風險,投資人應持續留意遠洋線裝載率,以及新船舶交付動態。

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2017-07-08