缺貨、漲價風起云涌，8 寸晶圓產(chǎn)能短缺為主因 2017 年底開始 MOSFET、 IGBT、整流管、數(shù)字/通用晶體管等產(chǎn)品整體交貨期均有延長趨勢，與16年缺貨的存儲芯片、上游硅片不同，17年底缺貨品類有一個共性，即主要由8寸及以下晶圓制造廠生產(chǎn)。因此我們深入探究8寸晶圓代工漲價背后的產(chǎn)業(yè)運行邏輯并對行業(yè)發(fā)展前景進行研判。以及全球8寸晶圓產(chǎn)能緊缺的大背景下帶給國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

多因素驅(qū)動，8 寸晶圓廠供需趨緊

核心設備的緊缺是 8 寸晶圓產(chǎn)能擴張的瓶頸，多數(shù)8寸晶圓廠建廠時間較早，運行時間長達十年以上，8寸晶圓廠的部分設備太老舊或者難以修復，同時由于當前12寸晶圓廠資本支出規(guī)模巨大，部分廠商停止 了8寸晶圓的生產(chǎn)銷售，8寸晶圓產(chǎn)線設備主要來自二手市場，多來自從8寸向12寸 升級的內(nèi)存廠商，如三星和海力士，目前舊設備市場資源逐漸枯竭，因此2014年后。

8 寸硅片緊缺或?qū)⒊蔀榫A產(chǎn)能完全釋放的阻礙

硅片是半導體產(chǎn)品最基礎的原材料，由于不可替代性而緊扼全球晶圓廠的產(chǎn)能， 硅片在晶圓產(chǎn)品成本中的占比與晶圓廠設備折舊有關。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)，2017年全球硅片市場規(guī)模約為75.8億美元，占晶圓制造材料市場的29.8%。

不同晶圓廠的折舊金額對成本的影響較大，因此不同折舊比例下硅片在總成本 中的比例差別較大，以聯(lián)電、世界先進、先進半導體、華虹半導體為例，聯(lián)電和華 虹半導體由于近年來有進行擴產(chǎn)，因此折舊在總成本中占比較高，硅片成本對總成 本影響較小，而先進半導體、世界先進折舊在總成本中占比較小，因此總成本對硅 片成本較為敏感。而大部分8寸晶圓廠已折舊完畢，因此8寸晶圓廠對硅片的價格較為敏感。

制造方單一，前五大廠商合計市場占有率超過90%

供給方面，硅片的供應商主要有日本信越、SUMCO、臺灣的環(huán)球晶圓、德國的 Silitronic、韓國SK Siltron等，前五大廠商合計市場占有率超過90%。此外，臺灣的 合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供應商。2017年底全球8寸硅片產(chǎn)能約為5.4 M / wpm。

漲價幅度有限和擴產(chǎn)周期的雙重限制下， 8寸硅片緊張的態(tài)勢短期內(nèi)無法有效緩解。

雖然2017年以來8寸硅片價格上漲10%以上，但是從長周期來看當前8寸硅片價格仍處于歷史低位，從2007年至今8寸硅片價格下降約40%，大部分硅片廠的8寸硅 片產(chǎn)品已虧損多年，因此即使8寸硅片價格上漲，硅片巨頭的擴產(chǎn)意愿仍較小。另外 硅片的擴產(chǎn)周期至少一年及以上，因此我們認為短期內(nèi)8寸硅片短缺、價格上漲的態(tài)勢將會延續(xù)，硅片產(chǎn)能短缺或許將成為限制下游8寸晶圓廠產(chǎn)能完全釋放的瓶頸。

需求端   汽車和工業(yè)領域?qū)A產(chǎn)能需求拉動明顯

下游：汽車電子及物聯(lián)網(wǎng)中應用的芯片，包括先進輔助駕駛系統(tǒng)及感測器、車用電流控制IC、物聯(lián)網(wǎng)MCU等在8寸晶圓廠中大量投產(chǎn)，使得2016年下半年開始8 寸晶圓廠的投片量快速提升。
根據(jù)SIA的數(shù)據(jù)，2017年除存儲器外的半導體銷售額增速為9%，而應用于汽車、工業(yè)領域的non-memory半導體月度銷售額同比增速均在10%以上，遠遠高于全球半導體銷售額的整體增速，可見汽車和工業(yè)正在成為全球半導體高成長的下游應用領域。以汽車為例，隨著電動化和智能化的提升，單部汽車對半導體的需求正在逐步提升，比如單部電動車Tesla Mobel X中 的半導體約需要一塊8寸晶圓。根據(jù)strategy analytics的數(shù)據(jù)，單部汽車中半導體價值量從2016年的317美元提升至2017年的330美元，同比增速達 4.1%。
具體來看應用于汽車和工業(yè)領域的半導體產(chǎn)品對晶圓的產(chǎn)能需求，根據(jù)IHS 的數(shù)據(jù)，2017年汽車和工業(yè)對晶圓的需求面積較2016年增長11.1%。

供給方面：根據(jù)SEMI的報告，2015~2020年全球?qū)⒂?7個新的8寸晶圓廠投入運營，預計到2020年全球8寸晶圓產(chǎn)能才能達到5.5 M / wpe，而事實上晶圓廠產(chǎn)能并非能持續(xù)達到100%，如果考慮實際產(chǎn)能利用率，到2020年8寸晶圓產(chǎn)能的供給仍較為緊張。

而2016年以后6寸晶圓產(chǎn)能相對穩(wěn)定并呈小幅下降趨勢，預計2019年產(chǎn)能小幅 下降57 k wpe，折算為8寸片為32 k wpe，因此6寸晶圓產(chǎn)能的減小使得對8寸晶圓產(chǎn) 能需求小幅度上升。

其中2015~2020年約一半的8寸晶圓產(chǎn)能增加來在中國大陸。根據(jù)2017年7月 SEMI公布的數(shù)據(jù)，當前大陸已量產(chǎn)的8寸晶圓產(chǎn)能約為0.7 M / wpe，預計到2021年底將達到0.9 M / wpe。2016~2021年中國大陸將增加8座晶圓廠，其中2座foundary、 2座用來生產(chǎn)模擬芯片、2座用來生產(chǎn)MEMS、一座用來生產(chǎn)功率半導體、一座用來 生產(chǎn)數(shù)字芯片。

投資建設的12寸晶圓廠預計會對8寸晶圓產(chǎn)能供需關 系產(chǎn)生重要影響。晶合規(guī)劃在合肥建設4座12寸晶圓廠，第一座N1廠已于2017年6 月建成試產(chǎn)，2017年年底進入量產(chǎn)，預計2018Q2月產(chǎn)能達到1萬片每月，在2019 年達到4萬片每月。N1廠先期將導入150、110及90nm制程，主要生產(chǎn)面板驅(qū)動IC、 PMIC等，而LCD驅(qū)動IC和PMIC之前幾乎全部由8寸晶圓廠生產(chǎn)，2019年后N1廠完 全量產(chǎn)之后相當于增加8寸晶圓廠4×2.25=9萬片每月的產(chǎn)能，因此8寸晶圓廠緊張 的產(chǎn)能供需關系將得到小幅緩解。

英飛凌等廠商正在規(guī)劃12寸晶圓廠

英飛凌在Dresden的12寸晶圓廠預計在2021年完全量產(chǎn)。2018年5月18日，英飛凌宣布將投資16億歐元在奧地利建設一座12寸晶圓廠，主要用來生產(chǎn)功率半導體，預計2019年上半年開始建設，在2021年開始逐步量 產(chǎn)。意法半導體在2018年1月的法說會中表示正在Agrate準備12寸試驗線。轉(zhuǎn)單效 應下8寸晶圓產(chǎn)能供需不平衡的狀態(tài)將得到緩解。

綜合8寸晶圓產(chǎn)能的供需以及6寸和12寸晶圓產(chǎn)能的影響，根據(jù)我們的測算， 2019年全球8寸晶圓產(chǎn)能供給可達到5.43 M/wpe，另外考慮新增產(chǎn)能需要經(jīng)過產(chǎn)能 爬坡和產(chǎn)能實際釋放情況等因素，因此實際產(chǎn)能供給略小于此，而整體需求粗略至 少為5.53+0.03（6寸晶圓轉(zhuǎn)單）-0.09（晶合科技12寸廠）=5.47 M / wpe，因此至少 在2019年全球8寸晶圓產(chǎn)能仍將維持緊張狀態(tài)。

晶圓制造環(huán)節(jié)：運營中的8寸晶圓制造廠直接受益 

需求端在物聯(lián)網(wǎng)與汽車應用帶動下，8寸晶圓廠未來數(shù)年將出現(xiàn)明顯復蘇；供給 端設備瓶頸短期內(nèi)無法解決。因此現(xiàn)在運營中的8寸晶圓廠一方面訂單無憂，另一方 面有望受益于行業(yè)漲價趨勢盈利能力提升。

設計環(huán)節(jié)兩級分化：需求為王

制造環(huán)節(jié)占芯片成本比重高，隨著晶圓代工廠產(chǎn)能緊缺，價格逐季上調(diào)，下游 設計廠商成本承壓。我們認為受益于物聯(lián)網(wǎng)、車用電子等需求興起，電源管理與MCU、 MOSFET用量逐步攀升，下游設計業(yè)者大概率提升產(chǎn)品價格在緩解成本壓力的同時 提高自身產(chǎn)品盈利水平。同時具備穩(wěn)定產(chǎn)能供給的設計廠商有望迎來量價齊升好光景。

設備環(huán)節(jié)：8寸成熟設備迎生機

一是海外半導體設備巨頭聚焦于12寸設備領域，部分廠商停止了8寸晶圓的生產(chǎn) 銷售。然而目前仍有新增8寸晶圓廠投資計劃，相關設備需求旺盛。二是與12寸先進 制程晶圓制造設備相比，8寸設備技術較為成熟，工藝難度較低，國內(nèi)設備廠商已實現(xiàn)技術積累。

材料環(huán)節(jié)：8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產(chǎn)化進程

8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產(chǎn)化進程： 8寸硅片短缺、價格上漲的態(tài)勢將 會延續(xù)，目前國內(nèi)的Gritek（有研新材）、JRH（金瑞泓）、AST（超硅）等紛紛積極擴產(chǎn)，8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產(chǎn)化進程。

企業(yè)一：華虹半導體有限公司

簡介：華虹半導體是全球具領先地位的200mm純晶圓代工廠。公司主要專注于研發(fā)及制造專業(yè)應用的200mm晶圓半導體，尤其是嵌入式非易失性存儲器及功率器件。
公司優(yōu)勢：公司擁有RFCMOS、模擬及混合信號、電源管理及MEMS等先進工藝技術，利用自身的專有工藝及技術，公司為多元化的客戶制造其設計規(guī)格的半導體，客戶包括集成器件制造商，及系統(tǒng)及無廠半導體公司。目前公司生產(chǎn)的半導體可被應用于不同市場（包括電子消費品、通訊、計算機及工業(yè)及汽車）的各種產(chǎn)品中。

2011年，華虹半導體與Grace Cayman之間的合并完成。

2018年，大基金入股華虹半導體，并出資9.22億美元支持華虹建設300mm晶圓代工廠，同時將工藝節(jié)點延伸至65nm。

企業(yè)二：中芯國際集成電路制造有限公司

簡介：中芯國際是世界領先的集成電路芯片代工企業(yè)之一，也是中國內(nèi)地規(guī)模最大、技術最先進的集成電路芯片制造企業(yè)。中芯國際向全球客戶提供0.35微米到45/40納米芯片代工與技術服務，為客戶提供全方位的晶圓代工解決方案，以一站式服務滿足客戶的不同需求。2018年7月31日，2018年第三十二屆中國電子信息百強企業(yè)名單發(fā)布，中芯國際排名第20。

技術優(yōu)勢：中芯國際是中國大陸第一家提供28納米先進工藝制程的純晶圓代工企業(yè)。中芯國際的28納米技術是業(yè)界主流技術，包含傳統(tǒng)的多晶硅（PolySiON）和后閘極的高介電常數(shù)金屬閘極（HKMG）制程。

投資動態(tài)：2016年，中芯國際注資26.55億元，持有長電科技14.26%股權，成為長電科技的最大單一股東。

企業(yè)三：北方華創(chuàng)科技集團股份有限公司

簡介：北方華創(chuàng)是目前國內(nèi)集成電路高端工藝裝備的龍頭企業(yè)，擁有半導體裝備、真空裝備、新能源鋰電裝備及精密元器件四個事業(yè)群，為半導體、新能源、新材料等領域提供全方位整體解決方案。
產(chǎn)品優(yōu)勢：北方華創(chuàng)的14nm制程設備已交付至客戶端進行驗證，28nm及以上技術代制程設備已批量進入了國內(nèi)主流集成電路生產(chǎn)線量產(chǎn)，部分產(chǎn)品更成為了國內(nèi)龍頭芯片廠商的量產(chǎn)線baseline機臺。2018年，公司會布局10nm、7nm前沿關鍵技術研發(fā)，保持前沿技術的開發(fā)力度。

投資動態(tài)：

1、2018年年初，北方華創(chuàng)完成對美國Akrion Systems LLC的收購，交易金額為1500萬美元。

2、2016年8月22日，七星電子（現(xiàn)北方華創(chuàng)）通過發(fā)行股份購買資產(chǎn)并募集配套資金的方式實現(xiàn)與北方微電子的戰(zhàn)略重組，新增股份在深交所上市，成為中國規(guī)模最大、產(chǎn)品體系最豐富、涉及領域最廣的高端半導體工藝設備供應商，并成功引進國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金、京國瑞基金及芯動能基金等戰(zhàn)略投資者，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)與資本的融合。