2023年中国晶圆代工市场规模及行业技术趋势

• 李基锦 2023年12月15日 来源：互联网 250 8
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晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。

晶圆加工属于晶圆制造领域，按照厂商类型可分为IDM和Foundry模式，IDM属于重资产模式，为IC设计—IC制造—IC封测一体化垂直整合，主要企业为三星等，Foundry模式厂商相较IDM仅具备IC制造和封测能力，剥离了设计业务。就作用而言，晶圆专业代工厂商降低了IC产业的进入门槛，激发了上游IC设计厂商的爆发，以及产品设计和应用的创新，继而加速了IC产品的开发应用周期，拓展了下游IC产品应用。

晶圆代工行业概述

晶圆代工是半导体产业的一种商业模式，指接受其他无厂半导体公司的委托，专门从事晶圆成品的加工而制造集成电路，并不自行从事产品设计与后端销售。晶圆代工产业链上游为IC设计，中游为晶圆的加工过程，下游为封装测试环节。

传统集成电路产业多采用IDM经营模式，业务几乎覆盖集成电路设计、晶圆制造、封装、测试等全产业链。随着集成电路技术的快速迭代和下游应用多元化发展，集成电路产业投资成本攀升、新品研发窗口期变短、产品的定制化比重提升，专业分工模式应运而生，Fabless厂商将芯片设计环节独立开来经营，并由Foundry厂商进行晶圆制造代工，之后委托OSAT厂商进行封装和测试，最终将芯片产品交付给终端应用厂商。在分散投资风险、快速响应市场需求变化和产品多样性等方面，分工协同模式独具优势，逐渐成为市场主流。

晶圆代工政策背景

国内加速追赶，政策、大基金支持，国产晶圆制造进入快速成长期。自2000年来，我国政府将集成电路产业确定为战略性产业之一并颁布一系列政策法规，且近几年呈现愈发频繁的趋势，国家在相关配套资源、人才引进、税收减免、投融资方法等方面均为国内企业提供全面扶持，助力国内芯实力的提升。近年来随着国内地方政策持续出台促进我国晶圆代工产线发展扩张，我国晶圆代工全球影响力持续走高。

成本端分析

晶圆生产成本投资额中，晶圆设备通常占比总晶圆项目投资额8成左右，以国内最大的代工厂中芯国际为例，其12英寸芯片SN1项目的总投资额中生产设备购置及安装费占比80.9%。从台积电单片晶圆成本来看，主要成本是折旧费用，占比近5成，除此之外专利费用也是较大成本占比。总体来看，晶圆生产中设备及技术专利等占据主要成本。

根据摩尔定律，约18月集成电路晶体管数量将增加一倍，技术持续发展下集成电路线宽不断缩小，集成电路的设备投资呈指数级上升趋势。根据IBS统计，5nm产线的设备投资高达数百亿美元，是16/14nm产线投资的两倍以上，是28nm的四倍左右。目前三星已正式宣布3nm工艺量产，随着技术持续靠近硅基物理极限，未来技术方向或是“双层堆叠”等。

晶圆代工市场规模

根据IC Insights的统计，2016年至2021年，全球晶圆代工市场规模从652亿美元增长至1101亿美元，年均复合增长率为11%。未来随着新能源汽车、工业智造、新一代移动通讯、新能源及数据中心等市场的发展与相关技术的升级，预计全球晶圆代工行业市场规模将进一步增长，2022年市场规模将达到1321亿美元。

根据IC Insights的统计，2016年至2021年，中国大陆晶圆代工市场规模从327亿元增长至668亿元，年均复合增长率为15%，高于全球行业增长率。依托于中国是全球最大半导体市场以及半导体产业链逐渐完善，预计未来中国大陆晶圆代工行业市场将持续保持较高速增长趋势。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国晶圆代工行业市场发展前景预测与投资战略规划研究报告》分析

晶圆代工市场竞争格局

近年来，中芯国际和华虹集团的市场销售额的高速增长，带动了中国大陆在全球晶圆代工市场的份额增加，2021年增加了0.9个百分点至8.5%。IC Insights认为，由于中国大陆在高端代工领域还缺乏一些竞争力，到2026年市场总份额将保持相对平稳，预计2026年市场份额将达到8.8%。

晶圆代工行业技术趋势

1、摩尔定律是重要的经验规律

摩尔定律是一种经验规律，但并非自然科学定律，它一定程度揭示了信息技术进步的速度。推动摩尔定律的核心内容是发展更先进的制程，而晶圆代工是其中最重要的环节。

2、先进制程的厂商越来越少

制程的进步使得集成电路上的单个晶体管体积更小，能耗更低。单位面积的硅晶圆上能够容纳更多晶体管，提升了芯片性能。目前半导体制程工艺的进步已经越来越困难。

3、FinFET工艺是当前市场的主流选择

随着特征尺寸的不断缩小，栅极对于沟道的控制能力减弱，尤其是亚阈值区的漏电流随着栅长(gatelength)减小而快速减小，漏电流成了一个很大的问题。FinFET称为鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor)，是由美籍华人科学家胡正明教授在1999年提出来的。其中的Fin在构造上与鱼鳍非常相似，所以称为“鳍式”。在FinFET中沟道不再是二维的而是三维的“鳍”(Fin)形状，而栅极则是三维围绕着Fin，这样就大大增加了栅极对于沟道的控制能力，从而解决了漏电流的问题。而TSMC正式在16nm工艺中使用FinFET。从16/14nm开始，FinFET成为了半导体器件的主流选择。

了解更多本行业研究分析详见中研普华产业研究院《2022-2027年中国晶圆代工行业市场发展前景预测与投资战略规划研究报告》。同时, 中研普华产业研究院还提供产业大数据、产业研究报告、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、智慧招商系统、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

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