【歷史上的今天】大暴雨可以不要來嗎?合晶鄭州大雨影響

這週來關心一下,因鄭州大暴雨而得到關注的晶圓廠——合晶,目前生產正常,但後續影響待觀察。(希望在鄭州的人,一切平安。)

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合晶(6182-TW)基本資料

合晶科技股份有限公司成立於 1997 年,創始團隊來自美國矽谷及台灣半導體產業,成員皆在半導體產業耕耘許久,目前已成為全球前十大半導體矽晶圓材料供應商之一。

主要產品——半導體級拋光矽晶圓、半導體級磊晶圓。

隨著 IC 朝向極小化及省電化,與在汽車電子、工業用半導體、物聯網 IoT、行動資通訊、消費性電子等產品都強調能源管理與效能同時並重的要求下;合晶科技所提供的矽晶圓已廣泛被採用於製造車用功率元件、輕電與重電電源管理元件、資通訊元件、MEMS 元件之上。

而近年來成功量產之近完美與低缺陷矽晶圓(NPC; Low COP),已供應世界主要晶圓代工廠家們用來生產高階數位邏輯與類比 IC 等產品。

此外針對先進傳感器應用,合晶科技所生產之 SOI (Silicon on Insulator),其厚度與均勻度控制,皆能滿足先進傳感器對精準度與可靠性的嚴苛要求。

合晶科技分別在台灣與中國設立工廠,目前已有六座專業的製造中心,並且建立全球服務銷售據點,除在美國設立子公司服務歐美市場之外,在歐洲、亞洲亦有服務銷售據點,以快速回應顧客的需求、縮短交期並就近提供售後技術服務。

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合晶(6182-TW)做什麼?產品與技術介紹

晶圓製造

首先由普通矽砂拉製提煉,經過溶解、提純、蒸餾一系列措施製成單晶矽棒,單晶矽棒經過切片、拋光之後,就得到了單晶矽圓片,也就是單晶矽晶圓。

資料來源:經濟日報〉搞懂半導體產業,才能把台股當印鈔機!一張圖看如果晶圓代工是肥肉,材料就是蛋白質?

下圖為矽晶圓片最終的三種產品 : 初步拋光的拋光片(積體電路與分離式元件),再經過磊晶製程產生的磊晶片(功率元件、影像感測、類比元件、邏輯元件),以及 SOI 晶圓(微機電元件、光學元件、類比元件)。

資料來源:3種主要的矽晶產品

晶圓片製造中,掌握晶體的結晶品質、晶圓切割與表面處理,均是製程中的關鍵,下表為合晶科技在不同製程所掌握的關鍵技術 : 

製程關鍵技術
長晶技術1. 長晶熱場設計能力
2. 控制系統設計能力
3. 長晶模擬技術
4. 超低電阻率長晶技術(重摻)
5. 超低缺陷長晶技術(輕摻)
6. 高電阻率低氧含量長晶技術
7. 多元素摻雜長晶技術
晶圓技術1. 晶圓應力控制技術
2. 雙面拋光技術
3. 晶背鍍膜技術
4. 邊緣拋光技術
5. 高溫熱處理技術
磊晶技術1. 多層磊晶技術
2. 超厚磊晶技術
3. 埋層磊晶技術

合晶科技提供的產品包括各種摻質 200 毫米(含以下)的拋光晶圓、磊晶晶圓、雙拋晶圓、研磨晶圓、蝕刻晶圓、超薄晶圓及SOI晶圓,並針對不同應用的元件特性,以材料專業及由長晶至磊晶的整合技術,為客戶提供最適當的產品與服務。附註 : 200 毫米晶圓 = 8吋晶圓 ; 300 毫米晶圓 = 12 吋晶圓

下圖為合晶科技的產品應用端:

資料來源:合晶科技官網

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合晶(6182-TW)營運與產業現況

產業

根據 WSTS 2021/02 的預估,全球半導體產業 2021 年銷售額將達 4,694 億美元,年均成長達 8%,除了2019年,過去 5 年成長均超過 5%。

資料來源:2021年合晶法說會

然而在過往,由於晶片製造商的製程技術不斷突破微縮,因此晶片需求雖然增加,但對晶圓的需求並未同步增加,南韓媒體指出,2020 年南韓三星電子晶片出貨量比 2019 年增加 40%,但三星電子矽晶圓使用數量卻與 2019 年相當。

另一家半導體大廠 SK 海力士也類似,即使 SK 海力士最近開發 176 層堆疊 NAND Flash 快閃記憶體,但每片矽晶圓的單位生產量提高 35%。代表以前需要 3 片矽晶圓的生產量,現在只需 2 片矽晶圓即可。

然而,近年市場對晶片的需求快速增長,已經超過晶片商微縮製程的進展,國際半導體協會 SEMI 表示,2021 年第一季全球矽晶圓銷量為 1,494 萬片,較 2020 年第一季 1,333 萬片成長 15%,且 2021 年各種尺寸矽晶圓銷量都有成長。

與 2020 年相較,6 吋矽晶圓銷售金額成長 12%,8 吋矽晶圓成長 16%,12 吋矽晶圓銷售金額也成長 13%。

全球市占率排名第一和第二的日本廠商信越和勝高,近期制定擴建計劃。兩家日本矽晶圓廠全球市占率合計為 55%。全球排名第三大的矽晶圓製造商,台灣環球晶最近宣布,正在考慮擴大生產設備。全球前三大矽晶圓製造商都有擴產準備,南韓最大矽晶圓廠 SK Siltron 也推動擴大晶圓廠生產,預計最快 2021 年進行。

SEMI(國際半導體產業協會)公布最新全球 8 吋晶圓廠展望報告(Global 200mm Fab Outlook)指出,由於行動通訊、物聯網、車用和工業應用的強勁需求之下,2019 年到 2022 年 8 吋晶圓廠產量預計將增加 70 萬片,增幅為 14%;而展望未來幾年全球 8 吋晶圓廠總產能至每月接近 650 萬片。

從各個細分行業領域的需求來看,從 2019 年到 2022 年,MEMS 和傳感器設備的晶圓出貨量預計將增長 25%,而電力設備和 Fab 廠的出貨量,預計分別增長 23% 和 18%。

由於 200 毫米 Fab 廠數量和裝機容量的增加,反映了持續 200 毫米的行業優勢,將繼續增加產能,甚至開設新 Fab 廠。

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營運

合晶銷售狀況與產品組合

圖片來源:2021年合晶法說會

合晶產能

工廠包含龍潭廠、楊梅廠、上海廠、鄭州廠。截至 2020 年產能,分別為龍潭廠 8 吋矽晶圓 30 萬片/月、楊梅廠 6 吋矽晶圓 30 萬片/月、鄭州廠 8 吋矽晶圓 20 萬片/月、上海廠 6 吋矽晶圓 24 萬片/月,磊晶 20 萬片/月。

近期營運

合晶的產能中,約有 65% 比率是供功率元件與充電應用等的重摻矽晶圓,35% 為邏輯 IC 等應用的輕摻矽晶圓。受惠車用功率元件需求轉強,及 CIS、工業與螢幕下指紋辨識等應用帶動,訂單滿載。

為因應產能供不應求,看好今年價格向上趨勢,預計從 7 月開始陸續漲價。

除了 6 吋與 8 吋矽晶圓,合晶也積極發展 12 吋矽晶圓,從去年底開始出貨磊晶片,另外也拋光片產品送認證,目前正發展拋光加磊晶片,預計最快第 3 季底或第 4 季初可通過驗證。

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合晶(6182-TW)財務表現(營收、EPS、配息股利、ROA/ROE)

年度

年度20132014201520162017201820192020
營收(千元)5,446,2895,758,1355,368,0885,400,6916,376,5119,205,2587,676,5737,421,529
EPS-1.4-2.150.07-3.550.673.82.411.02
現金股利00000.42.51.81.1
股票股利00000000
ROE-9.25-12.21-0.45-24.966.0720.0610.25.31
ROA-2.69-3.830.94-9.154.0713.336.793.68
資料來源:公開資料觀測站

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最近五季

季度2020Q12020Q22020Q32020Q42021Q1
營收(千元)1,732,8871,860,9881,875,9021,951,7522,295,990
EPS0.20.30.330.190.29
ROE0.521.492.540.961.54
ROA0.30.831.380.530.85
資料來源:公開資料觀測站、財務比較e點通

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合晶(6182-TW)亮點

  • 站在風口上

矽晶圓是晶片廠商的原料供應商,通常隨著製程精進,需求不會顯著增加,但近年不只高科技產品需要晶片,而是各類 IoT 產品、車用電子、雲端 5G,都陷入了晶片荒,連帶導致矽晶圓出現產業榮景,預期漲價狀況還會持續一段時間,合晶目前是站在風口上,搭著順風車。

  • 專門技術

不同於競爭對手環球晶、台勝科以邏輯 IC 產品等使用的輕摻矽晶圓為主,合晶主攻 8 吋、12 吋晶圓領域,以車用電子與功率元件使用的重摻矽晶圓為業務重心,主力為 6 吋、8 吋晶圓,這也說明了為何合晶規模雖小,但仍能站穩矽晶圓產業的原因。

  • 營運優勢

矽晶圓製程,雖然不像 IC 的高端製程如此複雜跟精密,但是能夠平衡成本、品質、產能並非容易,許多大型的矽晶圓廠最後反而被其他廠吞併,如 SunEdison Semiconductor 在 2016 年被環球晶併購(近期則是要吞併世創),因此穩定的營運模式是合晶的一大亮點。

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合晶(6182-TW)挑戰

  • 市占規模較小

矽晶圓為寡占市場,前五大廠商依序為日本信越(Shin-Etsu)、勝高(SUMCO)、台灣環球晶(6488)、德國世創(Siltronic)、韓國 SK Siltron,市佔率共達 9成,相比之下合晶只能排在第六,2020 年 8 吋晶圓市占約 5%(附註 : 如果以重摻市佔率,合晶)。

  • 非主流

傳統矽晶圓應用上以邏輯 IC 為主,且晶圓片尺寸主流已進入 12 吋晶圓,相較於合晶,今年 Q1 才獲得認證,預計今年  Q4  才會開始量產。雖然目標非主流市場是合晶的競爭策略,然而晶片成本與晶圓尺寸息息相關,這對合晶來說是一大挑戰。

  • 產能戰爭

這點與市占有關,目前幾大矽晶圓龍頭,都正在擴產或是準備擴產,甚至出現大併大的現象,未來是否反而產能過剩,還需謹慎對待,這也是合晶兩難之處,因不若大廠資源豐碩,擴產太晚會失去市場,擴產太早則是沒有訂單。

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參考資料

1. 〈維基百科〉晶圓
2. 〈長榮大學〉晶圓的製造
3. 〈CTimes〉矽晶圓材料市場現況及未來發展趨勢
4. 〈經濟日報〉合晶、景碩 挑逾100天
5. 〈數位時代〉矽晶圓面積創歷史新高!2021年第一季出貨量成長14%
6. 〈Market Realist〉SunEdison’s Solar Energy and Semiconductor Businesses
7. 〈台股產業研究室〉半導體矽晶圓的供給與需求
8. 〈經濟日報〉搞懂半導體產業,才能把台股當印鈔機!一張圖看如果晶圓代工是肥肉,材料就是蛋白質?
9. 〈科技大觀園〉照明世界的光–三五族半導體簡介
10. 〈Money 錢管家〉合晶 (6182)漲價直通車啟程,短線急殺後買點浮現?
11. 〈工商時報〉矽晶圓熱度起 合晶、嘉晶沾光
12.  三種主要的矽片產品
13. 〈科技新報〉晶片荒延燒至矽晶圓,全球各大廠商積極擴產因應

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對半導體產業有興趣嗎?參考我們介紹過的文章:
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2. 不爭第一可以嗎?晶圓代工二哥聯電
3. 晶圓代工很忙 下游封裝測試一起忙嘛
4. 搭上EUV熱潮的家登 EUV光罩盒很了不起嗎?
5. 全球晶片短缺 到底哪個強 不如把半導體ETF打包帶走
6. 買啦~哪次不買 00891把台灣半導體從上游買到下游

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