福邦 矽晶圓
一、 核心投資結論 (Executive Summary)
- 供需結構反轉:未來三年(2026~2028 年)矽晶圓需求增速將顯著高於供給增速。預期供需比將在 2027 年達到 100% 平衡,2027 年下半年正式轉為供不應求,至 2028 年供需缺口預計達 8%(供需比降至 92%)。
- 本輪週期核心特徵:供給側缺乏彈性(各大原廠擴產嚴格克制),疊加需求側受到 AI 與高階記憶體驅動呈現高速成長。
- 量價齊揚節奏:出貨量已於去年落底回升,今年第二季創 2023 年以來單季新高;價格端呈現「先動現貨、後動長約」,今年已啟動全面性結構調漲,真正的定價大波段預計落在 2027 年長約重新議價。
- 台廠受惠排序:台勝科獲利彈性最大(高 12 吋與高記憶體佔比);環球晶防禦力最強且能見度最高(美光長約與德州新廠);合晶受惠成熟製程現貨報價回溫。
二、 產業供需格局與量價展望
1. 需求與供給預估
- 需求端:
- 全球矽晶圓歷經 2023 至 2024 年連續兩年衰退後,去年出貨面積年增 5.8%,確認反轉回升。
- 受惠 HBM、先進製程及 NAND 高層數堆疊等 AI 相關需求帶動,預估 2026 至 2028 年每年出貨面積增速達 9% 至 12%。
- 供給端:
- 產業供給缺乏彈性,擴產具備高度紀律,長期有效產能年增率僅約 1% 至 3%。
- 過去歷史上僅有 2017~2018 年及 2021 年兩波擴產期供給增速達 6% 至 8%。
- 2028 年以前,除了環球晶美國德州新廠外,信越(Shin-Etsu)與勝高(SUMCO)等一線日廠皆無明確新建廠計畫。
- 供需平衡表走勢:
- 2024 年供需比最高達 120%(供給過剩約兩成)。
- 2027 年預估降至 100% 達成平衡。
- 2027 年下半年進入實質供不應求。
- 2028 年預估降至 92%,缺口擴大至 8%。
2. 報價與議價節奏
- 出貨節奏:今年第二季全球出貨面積年增 7.4%、季增 9.1%,為 2023 年以來的單季新高;信越於 7 月法說會指出 12 吋晶圓產能已基本滿載。
- 今年現貨漲價情況:
- 12 吋常規邏輯晶圓(Prime wafer)調漲約 5% 至 8%。
- AI / HPC 用的高階晶圓(如先進製程磊晶片 Epi wafer)調漲約 18% 至 22%,為 2022 年以來首次全面調漲。
- 市場傳出信越 12 吋新約漲幅約 15% 至 25%,拋光片新約甚至上看 40%。
- 2027 年長約議價大波段:
- 信號一(客戶主動鎖量):美光於 7 月以 5 億美元預付款與環球晶簽訂 10 年長約,顯示產能議價權重新回到上游。
- 信號二(資本支出支撐價格):勝高表示 5% 至 10% 漲幅不足以支撐新產能投資;預估 12 吋 Epi 晶圓在 2027~2028 年將至少調漲 15% 以上,重返 2022 年週期高點。
三、 矽晶圓產業特性與產品結構
1. 產業基本特徵
- 成本佔比最高:矽晶圓位於半導體最上游,佔晶圓製造成本約 22% 至 25%,為成本佔比第一的材料(遠高於第二名電子氣體的約 8%)。
- 台灣市場地位:台灣為全球最大半導體材料市場,2025 年產值預估達 197 億美元(佔全球約 30%),連續 15 年位居全球第一,具備全球第三大矽晶圓廠環球晶與台積電等完整上下游鏈。
- 三大產業壁壘:
- 資本密集與長擴產週期:新建廠至正式出貨需耗時 24 個月以上;景氣循環週期約 3 至 4 年。
- 高度寡占:前五大廠透過長期整併控制全球市場(五大廠合計市佔達 85% 左右)。
- 高認證門檻與客戶黏著度:客戶送樣到成為主力供應商通常需耗時 5 年以上,通過認證後極少更換供應商。
- 關鍵製程工序:製造共有約五道工序,其中「拉晶(Crystal Ingot Pulling)」為決定晶圓品質與經濟效益的最關鍵環節。
2. 產品等級與加工深度
- 加工深度價值鏈:研磨片 $\rightarrow$ 拋光片(Polished)$\rightarrow$ 退火片(Annealed)$\rightarrow$ 磊晶片(Epi)$\rightarrow$ SOI 晶圓。
- 價格倍數關係:以拋光片為基準,磊晶片單價約為拋光片的 1.5 至 2 倍,SOI 晶圓約為 4 至 5 倍;本輪景氣回升漲幅最大的即為高階磊晶片。
- 化合物半導體定位:SiC、GaN 等主要應用於射頻、光通訊與功率元件,尺寸落在 3 至 8 吋;而 AI 與記憶體核心需求則 100% 建立在 12 吋矽晶圓上。
3. 12 吋晶圓主流地位成因
- 經濟效益優勢:相同面積下,12 吋可切割晶粒數比 8 吋多約 160%(約 2.6 倍),邊緣耗損低,大幅降低單位晶片成本。
- 出貨佔比演進:12 吋出貨面積佔比自 2000 年的約 2%,成長至 2024 年的 76%(去年約 77%);目前 8 吋與 12 吋合計佔整體市場超過 90%。
- 技術製程分界線:以 90nm 為界,90nm 以下之先進邏輯(手機 SoC、CPU、GPU)、記憶體及 AI 晶片全面採用 12 吋;8 吋則聚焦車用、電源管理等成熟製程。
四、 AI 與記憶體如何改寫需求曲線
1. 雲端 Capex 傳導路徑
- 五大 CSP 雲端業者資本支出由去年的約 4,000 億美元,大幅增加至今年預估約 8,000 億美元(呈現翻倍增長),2027 年市場共識 Capex 將進一步向上。
- 傳導鏈路:CSP 資本支出增加 $\rightarrow$ AI 伺服器出貨量攀升 $\rightarrow$ 台積電先進製程與 CoWoS 產能擴張 $\rightarrow$ 帶動 12 吋高階晶圓需求年增約 20%。
2. AI 驅動三大面向
- 先進製程(Die Size 放大):AI 晶片面積顯著放大帶動投片量暴增,7nm 以下投片量由 2022 年每月約 18 萬片,預估至 2027 年將擴大至每月 83 萬片。
- 先進封裝(CoWoS):CoWoS 的中介層(Interposer)本體即由 12 吋矽晶圓製成;預估 CoWoS 產能在 2024 至 2027 年間每年複合成長約七成。
- 記憶體結構升級:
- HBM 晶圓消耗加倍:同容量下 HBM 晶圓消耗量為傳統 DRAM 的約 3 倍;HBM3e/4 堆疊層數自 8 層增至 16 層(使用晶片數由 9 片增至 17 片),預估 2027 與 2028 年 HBM 矽晶圓需求分別成長 23% 與 28%。
- NAND 堆疊升級:超過 400 層後採用雙晶圓鍵合技術(Wafer-to-Wafer Bonding),晶圓需求呈現翻倍;預估 2028 年 NAND 晶圓需求成長約 17%。
- 一般 DRAM 產能擴建:三星、海力士、美光新廠至 2028 年預計合計新增每月 35 至 45 萬片 12 吋產能。
3. 記憶體循環的領先指標效應
- 應用佔比:12 吋矽晶圓下游應用中,邏輯佔約 55%,記憶體佔約 45%。
- 歷史領先規律:記憶體景氣循環約領先矽晶圓 1 年:
- 2013 年 DRAM 產值翻正 $\rightarrow$ 2014 年矽晶圓成長 11.4%。
- 2020 年 DRAM 翻正 $\rightarrow$ 2021 年矽晶圓成長 14.2%。
- 本輪 DRAM 產值於 2024~2025 連續兩年成長逾 70%,2026 年預估再增約 30%;按歷史節奏,矽晶圓主升段將精準落在 2026~2028 年。
- 庫存水位變化:記憶體客戶庫存天數自 2025Q1 高點約 200 天,降至今年 Q2 約 120 天,去庫存進入尾聲,即將重啟補庫存循環。
五、 全球五大原廠競爭格局與擴產狀態
| 廠商 | 12 吋市佔率 M4A | 擴產動向與最新現況 M4A |
|---|---|---|
| 信越 (Shin-Etsu) | 28% | 法說會指出新廠建造成本較上一輪翻倍以上,下一座新廠地點至今尚未選定;目前無明確新建計畫。 |
| 勝高 (SUMCO) | 24% | 暫停新廠興建,日本政府補助大幅縮減;至 2028 年無新建廠規劃。 |
| 環球晶 (GlobalWafers) | 19% | 唯一具備大規模新建廠者;美國德州 Sherman 一期月產能約 30 萬片(約佔全球 12 吋產能增幅 3% 左右),預計 2027 年逐步貢獻。 |
| 世創 (Siltronic) | 8% | 資本支出主要集中於新加坡廠,暫不啟動其他新建廠案。 |
| SK Siltron | 6% | 韓國龜尾(Gumi)新廠於今年開出,約增加全球 12 吋產能 3% 左右。 |
六、 台灣供應鏈相關個股分析
1. 台勝科 (3532) —— 獲利彈性最高
- 產品與客戶結構:12 吋營收佔比達 7 成以上,且記憶體客戶佔比超過 7 成(受惠母公司台塑與日本勝高關係)。
- 優勢:麥寮 12 吋新廠產能已獲大客戶預訂完畢,預計 2027~2028 年開出;長約覆蓋率約 7 至 8 成;對報價上漲的獲利彈性為台廠中最大。
2. 環球晶 (6488) —— 長約能見度最高、防禦力強
- 產能與長約:美國德州一期月產 30 萬片於 2027 年放量,加上美歐(義大利等)新產能開出;獲美光 10 年期長約(5 億美元預付款)保障。
- 特性:長約佔比高,在景氣上行階段雖 Beta 彈性相對平緩,但在下行循環中防禦性最高,且擁有前所未有的營運能見度。
3. 合晶 (6182) —— 成熟製程現貨反應快
- 結構特點:以 6 吋與 8 吋現貨為主,對報價變動反應敏捷。
- 12 吋進度:鄭州二期(2.5 萬片)與大坪頂廠(10 萬片)合計約 12.5 至 13.5 萬片/月,佔全球每月千萬片市場比重微小,不影響整體供需格局;明年 12 吋新廠將與新能微等客戶合作推進。
七、 Q&A 重點精華整理
Q1:6 吋與 8 吋矽晶圓的後續展望?
- 回答:以合晶為例,上半年已落底,下半年報價持穩但具備調漲契機。較明顯的漲價預計落在明年,預估漲幅約在 10% 至 20% 左右。
Q2:12 吋後續現貨報價調漲的步調與幅度?
- 回答:矽晶圓廠通常於 1 月與 7 月簽約,合約期多為半年至一年。目前掌握明年 12 吋預期於第一季調漲約 15% 至 20%,隨後於第三季再調漲約 15% 至 20%。
Q3:台積電與記憶體客戶對漲價的接受度與議價空間?
- 回答:
- 記憶體大廠:因記憶體產值彈性大,且產品處於超額獲利回升階段,對晶圓成本敏感度較低,能接受較大幅度的漲價。
- 晶圓代工大廠(如台積電):以合晶供貨為例,台積電要求出貨約 10 萬片,且多屬測試片(Test wafer),代工龍頭議價權極為強勢,合晶在該類訂單的毛利與議價空間受限,無法像美光對環球晶那樣給予寬鬆的溢價空間。
Q4:環球晶在記憶體客戶的佔比與未來趨勢?
- 回答:台勝科因股東背景,記憶體佔比最高(達 7 成以上);環球晶記憶體佔比雖無精確對外數據,但隨著美光 10 年長約建立,以及其美國、南韓廠區布局,未來記憶體客戶之佔比勢必將顯著提升。