日本天灾重创半导体硅晶圆供应,预计硅片价格短期会上涨

当地半导体硅晶圆大厂胜高千岁厂因9月6日北海道强震停工,20万片产能停摆,交货或需递延,部分订单可能转向其他厂商购买;三菱材料多晶硅厂也因关西强台风无法运作。硅片是IC设计后制造半导体芯片最重要的基础原材料,目前90%以上的芯片和传感器是基于半导体单晶硅片制造而成。且硅片在晶圆制造材料中的需求占比近30%,是份额最大的材料。一直以来硅晶圆市场被日本企业垄断,2016年信越、胜高合计市占率达53%,日本硅片厂商长期供货紧张。此外,国内企业在采购方面不具备优先级、采购成本高,预计此次天灾将恶化硅片供应短缺现象,刺激硅片价格短期上涨。

下游真实需求反映行业高景气性,硅片涨价趋势延续到2021年

随着AI芯片、5G芯片、汽车电子、物联网等下游的兴起,全球半导体行业重回景气周期。存储器行业3DNAND扩产,下游应用领域扩大,全球晶圆厂扩建等因素均使基础材料硅片供不应求。SMG最新报告显示,2017年全球硅晶圆出货总面同比+10%,达1.18亿平方英寸,而市场营收规模却大增至87亿美元,同比+21%,硅晶圆出货放量,且价格大幅上涨。硅片扩产周期长,供给弹性小,我们预计未来几年硅片将持续缺货,且供需缺口将继续扩大。自2017Q1起,硅片价格累计涨幅超20%,目前300mm硅片价格在120美元左右,根据SUMCO预测,目前市场20%的年均涨幅将维持到2021年。

国内企业积极布局产能扩张,看好硅片国产化

我们预计2020年国内8寸、12寸硅片需求量分别为500、200万片/月,而目前国内现有产能较低,8寸月产能仅有40万片,12寸月产能仅有6-7万片,预计供需不平衡和硅片价格上涨将持续推动硅晶圆国产化。目前国内至少有9个硅片项目在建,2018-2020年合计投资超530亿元,规划中的8寸、12寸硅片月产能分别为300万片、178万片,进展顺利的情况下能够一定程度上缓解硅片缺货的问题,推动我国半导体产业进一步发展。

硅片设备需求空间大,核心环节已实现国产化突破

硅片需求上涨带动设备需求扩大。拉晶、研磨、抛光工艺和质量控制是大硅片产品质量是否合格的关键。其中晶体生长设备直接决定了后续硅片的生产效率和质量,是硅片生产过程中的重中之重(占比25%)。目前国内绝大部分工艺设备以日韩为主,仅在硅片生产的核心环节--单晶炉已经有较大国产化突破,晶盛机电已经在8英寸单晶炉领域实现进口替代,12英寸单晶炉进入小批量产阶段。除此之外,后段切磨抛的国产化进程不断加快,已经具备80%整线制造能力。我们预计,从硅片需求供给缺口的角度测算,2018到2020年国内硅片设备的累计新增需求将达到381亿元,CAGR为57%。目前多台国产设备正在进入验证周期,未来随着验证周期结束,设备国产化将提速。

投资建议:【晶盛机电】硅片环节切磨抛整线能力具备,硅片抛光机技术有望延伸至晶圆制造环节;【北方华创】产品线最全(刻蚀机,薄膜沉积设备等)的半导体设备公司;【长川科技】检测设备从封测环节切入到晶圆制造环节;【精测电子】拟与韩国IT&T合作,从面板检测进军半导体检测领域;其余关注【中微半导体】(拟上市,国产刻蚀机龙头)。