全球晶圆厂前道设备开支从2019年的550亿美元增至2022年预计的1060亿美元,几乎翻倍,而半导体材料的需求与业绩爆发通常落后设备环节两到三个季度。这意味着设备开支的高增长,正通过新建晶圆厂投产逐步传导至材料端,硅片、光刻胶、电子特气等品类的供需错配窗口正在打开。
设备开支先行,材料需求滞后
半导体产业链较长,景气度从终端品牌商逐级向上传导至芯片设计、制造封测,最后才轮到设备和材料。晶圆厂扩产的先后顺序决定了:先采购设备、装机调试,再开始消耗硅片等材料。因此,材料环节的业绩爆发一般落后设备环节两到三个季度。
从SEMI统计的全球晶圆厂前道设备开支数据看,这一趋势非常清晰:
| 年份 | 全球晶圆厂前道设备开支(亿美元) |
|---|---|
| 2019 | 550 |
| 2020 | 630 |
| 2021 | 900 |
| 2022E | 1060 |
资料来源:SEMI,华创证券
设备开支的持续攀升,意味着后续投产的晶圆厂将集中释放对材料的需求。
供给压力传导至材料端
随着新建晶圆厂陆续投产,供给紧张的压力已传导至材料端。以12英寸硅片为例,由于新增产能有限,下游晶圆厂持续消耗库存,库存周转天数已降至约1个月。晶圆代工厂产能利用率也处于高位,部分厂商甚至超过100%运转,进一步加剧了材料端的供给压力。
硅片巨头胜高(SUMCO)认为,供需失衡的情况至少会持续到2023年底,并计划将长约价格提高30%。在硅片之外,光刻胶、电子特气等材料同样面临供需紧张的格局。
国产替代加速,认证周期大幅缩短
在贸易摩擦与供给紧张的双重影响下,半导体材料的国产替代明显提速。一个关键变化是认证周期:以往一款光刻胶产品从研发立项到完成认证一般需要2-3年,而如今晶圆厂不仅加快验证进度,还派出技术人员与国产材料企业合作改进,新产品量产时间缩短至6个月左右。
从市场规模看,2021年全球半导体材料市场规模达到643亿美元,同比增长15.9%;国内市场同比增长22%,达到119.3亿美元。国内材料销售额占全球比例约20%,低于设备占比(约30%),但这也意味着随着国内制造产能落地,材料需求仍有较大增长空间。
常见问题
为什么材料环节总是比设备晚一步?
因为晶圆厂扩产需要先完成厂房建设、设备安装与调试,之后才会开始正式投产并消耗硅片等材料。这个时间差通常为两到三个季度,所以设备开支的高增长,往往要滞后一段时间才能在材料企业的业绩上体现。
哪些材料品类的供需矛盾最突出?
硅片是规模最大的细分品类,供给紧张最为典型;特种气体在每个制造环节都有应用,市场规模仅次于硅片;光刻胶则因国产化率极低(K胶和A胶国产化率仅约1%),供需缺口和国产替代空间都较大。
国产材料认证提速意味着什么?
认证周期从2-3年缩短至6个月左右,说明下游晶圆厂对自主可控的需求高涨,也愿意主动配合国产材料企业进行验证和改进。这直接缩短了国产材料从研发到量产的路径,是国产替代加速的最直观信号。