全球晶圆厂前道设备开支从550亿增至1060亿美元,半导体材料产业链各环节的受益逻辑在于:设备开支扩张是晶圆厂扩产的先行信号,而材料作为设备运转后的配套消耗品,其业绩爆发通常滞后设备环节两到三个季度,随着新建产能投产,硅片、光刻胶、特种气体等材料环节将依次承接需求。
半导体行业的景气度从终端向上游传导存在时间差:终端品牌厂商的订单先传导至组装、模组环节,随后才轮到芯片设计、制造与封测,最后才传递到设备和材料。全球晶圆厂前道设备开支从2019年的550亿美元增至2022年的1060亿美元(数据来源:SEMI,华创证券),正是晶圆厂加大资本开支、设备环节业绩爆发的体现。而材料和设备虽同属制造环节上游,但晶圆厂需先安装设备并完成调试,才会开始消耗硅片等材料,因此材料环节的业绩爆发一般落后于设备两到三个季度。
设备稼动率提升如何拉动材料消耗
随着新建晶圆厂陆续投产,设备稼动率提升直接带动材料消耗量上升。以12英寸硅片为例,由于新增硅片产能有限,下游晶圆厂持续消耗库存,库存周转天数一度降至仅剩1个月(数据来源:SUMCO,国盛证券研究所)。更多晶圆厂投产后,硅片消耗量直线上升,进一步加剧供给紧张,硅片现货价格持续上涨。这种供需失衡的传导路径同样适用于光刻胶、特种气体等消耗性材料——设备运转越充分,单位时间内的材料消耗量越大。
各细分材料环节的受益顺序与弹性
半导体材料品类多且分散,不同环节的受益节奏与需求弹性存在差异。根据半导体材料市场占比数据,硅片是规模最大的细分品类,占比达32.9%,其次为气体(14.1%)、光掩模(12.6%)、光刻胶配套试剂(6.9%)、光刻胶(6.1%)等(数据来源:中商产业研究院,华创证券)。从传导路径看:
| 材料环节 | 在制造工艺中的角色 | 受益逻辑 |
|---|---|---|
| 硅片 | 衬底基础材料 | 晶圆厂投产即需消耗,需求弹性最直接 |
| 特种气体 | 氧化、光刻、刻蚀、薄膜生长等全流程 | 每个环节均需使用,消耗量随稼动率提升 |
| 光刻胶及配套试剂 | 光刻与显影 | 认证周期长,国产替代加速带来增量 |
| CMP材料(抛光液、抛光垫) | 抛光与清洗 | 随工艺层数增加,消耗量同步上升 |
常见问题
为什么材料环节的业绩爆发滞后于设备?
因为晶圆厂扩建的流程是先盖厂房、再安装设备,设备经过调试测试后才会开始消耗硅片等材料。因此材料环节的业绩爆发一般落后于设备两到三个季度,投资者需要关注新建产能的投产节奏而非设备下单节奏。
哪些材料环节的需求弹性更大?
硅片作为半导体制造的基础衬底,是规模最大的细分品类,需求弹性最直接;特种气体在氧化、光刻、刻蚀、薄膜生长等几乎所有工艺环节都有应用,市场规模仅次于硅片。两者是设备投产后最先放量的材料品类。
国产材料替代的进度如何?
在贸易摩擦和供给紧张的背景下,半导体材料国产替代已开始加速。以国产化率最低的半导体光刻胶为例,此前晶圆厂对国产光刻胶的验证并不积极,一款产品从研发立项到完成认证一般需要2-3年;而现在晶圆厂不仅加快验证进度,还会派出技术人员与光刻胶企业合作改进,新产品量产时间缩短至6个月左右。