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芯片,扩产潮来了!
时间:2021-08-12 17:05 点击次数:
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全球芯片持续供不应求,引发国内外晶圆厂开启新一轮扩产周期。
 
 
 
5月17日,据报道,意法半导体继1月1日涨价之后再次发出涨价通知,鉴于半导体需求达到前所未有的高度,供给短缺,公司所有产品线从6月1日起开始涨价。
 
 
 
5月26日,小米高级副总裁卢伟冰在演讲中表示,全球缺芯状况将影响未来一年,今年三季度很可能是芯片荒最严重的一季。
 
 
 
5月31日,英特尔CEO表示,全球半导体短缺已经导致部分汽车生产线停产,以及手机等消费电子产品的生产,短缺问题可能需要数年才能解决。
 
 
 
另外,5月28日,因疫情恶化马来西亚政府宣布自6月1日起全国实行“全面封锁”,暂停经济和社会活动,预计封锁期2-4周。马来西亚是全球重要的半导体生产基地,占据全球封测产能的13%,英特尔、AMD、恩智浦、德州仪器、ASE、英飞凌等知名厂商都在当地建有封测或元器件制造工厂。马来西亚的全国封锁,将进一步加剧全球半导体供需紧张态势。
 
 
 
全球芯片持续紧缺,背后最主要的原因是下游传统消费电子、可穿戴智能设备、PC、汽车电子、工控等需求全面爆发,而过去几年半导体行业扩产不足,导致行业供需失衡。
 
 
 
在此背景下,全球晶圆厂开启大规模扩产周期,台积电、三星、英特尔等国际厂商纷纷推出数百亿美元每年的扩产投资计划,中芯国际、长江存储、合肥长鑫也在持续扩产。
 
 
 
中芯国际2021-2023年资本开支预计将由40亿美元逐年提升至60亿美元,在2020年末启动了中芯京城500亿投资项目,一二期产能均为10万片/月;今年3月进一步宣布投资153亿元在深圳扩产,产能10万片/月。
 
 
 
根据产业调研,长江存储近期128层NAND芯片良率爬升到85%以上,近期已开始试产192层NAND芯片,一期工厂产能在今年内会超过10万片/月,二期工厂也已于2020年开建,预计2022年产能将进一步增长50%。
 
 
 
合肥长鑫二期工厂近期已启动招标,四季度将开始设备搬入,预计产能将在2020年末实现4万片/月的基础上进一步提升至6万片/月。
 
 
 
我们认为,晶圆厂新一轮扩产潮+国内芯片产业链加速非美化替代,将为国内半导体设备、材料供应商带来重要发展机遇期。
 
 
 
 
 
芯片设备加速非美化替代
 
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国内芯片设备加速非美化替代,大幅提升国产化率,未来1-2年内,国内有望实现28nm及以上制程纯国产半导体设备生产线的搭建。
 
 
 
全球半导体设备市场目前主要由阿斯麦尔、应用化学、东京电子、KLA等国际厂商占据,2019年,中国半导体设备市场的国产渗透率不足15%,国产替代空间巨大。
 
2019年以来,美国持续对中国半导体行业实施打压,将华为、中芯国际、飞腾等公司列入“实体清单”,威胁了我国半导体产业的高端化发展进程。建立去美国化的国产芯片产线迫在眉睫,有望加速国产设备渗透。
 
去美化的半导体产线最大的增量在于中国大陆的刻蚀、PVD、清洗、氧化等设备。而国内半导体设备厂商经过多年研发,已经在成熟制程方面积累深厚,并且部分设备已进入全球高端领域。未来1-2年内,国内有望实现28nm及以上制程纯国产半导体设备生产线的搭建。
 
从近期国内晶圆厂的设备采购招标来看,国产设备中标率已明显提升。2020年长江存储招标中,刻蚀机、氧化扩散设备、清洗设备的国产厂商中标率分别达17%、30%、32%,相对2018年分别提升5%、15%、15%。华力集成设备招标中,刻蚀机、沉积设备、研磨抛光设备、涂胶/显影/去胶设备、清洗设备的国产厂商中标率分别达15%、15%、58%、26%、33%。
 
此外,中国政府也在大力推进半导体设备的国产化。十四五规划指出,要加强集成电路重点装备等科技前沿攻关;2020年12月,将“强化国家战略科技力量”和“增强产业链供应链自主可控能力”作为2021年八项重点任务的前两位。半导体设备作为自主可控的关键环节,将得到政府的大力推动而迎来快速发展。
 
 
 
芯片材料维持高景气
 
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国内晶圆厂产能不断爬坡,行业高景气向材料端传导,中美摩擦下国产替代诉求强烈,光刻胶等半导体材料迎来重要发展机遇期。
 
 
1)光刻胶:信越化学KrF光刻胶产能受限,国产光刻胶加速导入。
 
 
 
5月27日据报道,由于地震日本信越化学KrF光刻胶产线受到很大程度的破坏,至今尚未完全恢复生产,导致中国大陆多家晶圆厂KrF光刻胶供应紧张,部分中小晶圆厂KrF光刻胶甚至出现了断供,多家晶圆厂正在加速验证导入本土厂商彤程新材子公司北京科华的KrF光刻胶。
 
 
 
半导体用光刻胶主要有g线、i线、KrF、ArF和EUV光刻胶。目前适用于6寸硅片的g线和i线光刻胶国内自给率约20%,适用于8寸硅片的KrF光刻胶国内自给率不足5%,适用于12寸硅片的ArF光刻胶几乎完全进口。近期事件影响下,光刻胶国产化需求逐渐迫切,国内光刻胶开启加速验证导入阶段。
 
 
 
2)硅片:国内12英寸硅片国产化率仅13%,8英寸硅片也只有少数厂商可以供应。
 
 
 
硅片是半导体、光伏等行业的基础材料。2019年,全球半导体硅片市场规模为735亿元,其中中国大陆市场约91亿元。2020至2024年,全球硅片需求有望保持5.1%的复合增长率。中国是全球最大的半导体市场,随着国内芯片制造持续扩产,预计中国半导体硅片市场规模将以高于全球市场的速度持续增长。中国12英寸硅片主要依赖进口,国产化率仅13%,8英寸硅片也只有少数厂商可以供应,国产替代空间广阔。
 
 
 
3)抛光材料:抛光液、抛光垫国产化率均不足5%,近3年抛光垫国内需求将倍增。
 
 
 
抛光材料是在晶圆化学机械抛光过程中使用的重要原材料,可分为抛光液与抛光垫,在晶圆制造材料中占比7%,国产化率均不到5%,国产替代空间广阔。
 
 
 
根据长江存储两期产能规划,预计到2023年实现30万片/月的128层NAND产能,对应抛光垫采购额约40亿元;中芯国际、合肥长鑫抛光垫采购额将分别超10亿元。预计2023年后,本土晶圆厂商抛光垫采购额将达75亿元,较2018年增长近3倍。

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