头豹词条报告系列：晶圆代工

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 晶圆代工头豹词条报告系列 陈雨欣·头豹分析师 2023-08-28未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 制造业/计算机、通信和其他电子设备制造业/电子器件制造/半导体分立器件制造 信息科技/半导体 行业： 行业定义 晶圆代工或晶圆专工 （Foundry），是半导体产… AI访谈 行业分类 按照加工硅晶圆尺寸工厂可分为6英寸晶圆厂、8英寸晶圆… AI访谈 行业特征 晶圆代工的主要行业特征体现在全球晶圆代工产业逐渐向… AI访谈 发展历程 晶圆代工行业 目前已达到3个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 晶圆代工行业规模暂无评级报告 AI访谈数据图表 政策梳理 晶圆代工行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 晶圆代工行业竞争格局如下： （1）第一梯队：台积电。… AI访谈数据图表 摘要晶圆代工行业源于半导体产业链的专业化分工，晶圆代工企业不涵盖芯片设计环节，专门负责晶圆制造，为芯片产品公司提供晶圆代工服务。晶圆代工行业属于技术、资本、人才密集型行业，需要大量的资本支出和人才投入，具有较高的进入壁垒。中国大陆晶圆代工行业起步较晚，但在国家政策的支持下，随着中国经济的发展和科学技术水平的提高，以及终端应用市场规模的扩大，中国芯片设计公司对晶圆代工服务的需求日益提升，中国大陆晶圆代工行业实现了快速的发展。2018年约为391.2亿元，2022年中国大陆晶圆代工市场规模已增至771.2亿元。预计2027年将达到1,435.2亿元，年复合增长率达14.1%。 晶圆代工行业定义[1] 晶圆代工或晶圆专工（Foundry），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 （Fabless）委托、专门从事晶圆成品的加工而制造积体电路，并不自行从事产品设计与后端销售的公司。但晶圆代工厂会设计出自有半导体IP核给客户使用，也拥有晶片设计团队、让他们与客户一起设计晶片；因此晶圆代工业者的晶片设计能力是很重要的竞争力 [1]1：企业公告 晶圆代工行业分类[2] 按照加工硅晶圆尺寸工厂可分为6英寸晶圆厂、8英寸晶圆厂、12英寸晶圆厂。 按照加工硅晶圆尺寸工厂可分为： 6英寸晶圆厂 6英寸晶圆代工厂指用6英寸（150mm）硅片作原材料设计芯片，主要用于生产模拟/混合信号IC，功率器件和分立半导体。 晶圆代工分 类 8英寸晶圆厂 8英寸晶圆代工厂指用8英寸（200mm）硅片作原材料设计芯片，主要用于中低端产品，如电源管理IC、LCD\LED驱动IC、MCU、功率半导体MOSFE、汽车半导体等。 12英寸晶圆厂 12英寸晶圆代工厂指用12英寸（300mm）硅片作原材料设计芯片，主要用于高端产品，如CPU\GPU等逻辑芯片和存储芯片。 [2]1：企业公告 晶圆代工行业特征[3] 晶圆代工的主要行业特征体现在全球晶圆代工产业逐渐向中国大陆转移，中国大陆集成电路国产替代空间巨大和行业进入壁垒较高。中国大陆是全球最大且增速最快的集成电路市场之一，在市场需求、国家政策、资本投入的驱动下，全球晶圆代工产业逐渐向中国大陆转移。但由于中国大陆集成电路行业高速发展，但仍无法满足快速增长的市场需求，大量集成电路产品仍要依赖进口。此外，晶圆代工行业属于资本、人才及技术密集型行业， 技术研发涉及多学科交叉，生产工艺流程复杂，行业具有较强的技术、资金、规模、市场壁垒。 1全球晶圆代工产业逐渐向中国大陆转移 中国大陆是全球最大且增速最快的集成电路市场之一，在市场需求、国家政策、资本投入的驱动下，全球晶圆代工产业逐渐向中国大陆转移。 中国大陆晶圆代工行业起步较晚，但随着国内经济的发展和科学技术水平的提高，国内芯片设计公司对晶圆代工服务的需求日益提升，在国家政策的支持下，中国大陆晶圆代工行业实现了快速的发展。根据Frost&Sullivan的统计，2018年至2022年，全球新增投产的晶圆厂为62座，其中有26座建设于中国大 陆，占全球总数的42%。2018年至2022年，按照销售额口径，中国大陆晶圆代工市场规模从391.2亿元增长至771.2亿美元，年均复合增长率为16.6%。中国大陆是全球最大且增速最快的集成电路市场之一，在市场需求、国家政策、资本投入的驱动下，全球晶圆代工产业逐渐向中国大陆转移。产业的转移将给中国大陆集成电路行业带来新的发展机遇，促进中国大陆集成电路行业的革新与发展。 2中国大陆集成电路国产替代空间巨大 中国大陆集成电路行业高速发展，但仍无法满足快速增长的市场需求，大量集成电路产品仍要依赖进口。 根据中国半导体行业协会统计，2022年中国大陆集成电路进口额达4,155.8亿美元，同期中国大陆集成电路出口额为1,539.2亿美元，贸易逆差达2,616.6亿美元，仍有巨大的国产替代空间。在近年国际贸易摩擦日益严重的情况下，一方面，提高晶圆代工行业国产化的重要性日益凸显，国家陆续出台政策支持境内晶圆代工行业的发展；另一方面，部分境内集成电路设计企业亟需寻找可以满足其需求的境内晶圆代工产能，以保证其生产安全。晶圆代工行业国产化替代的重要性越发凸显，国产化替代将成为中国大陆集成电路发展的重要趋势。 3行业进入壁垒较高 晶圆代工行业属于资本、人才及技术密集型行业，技术研发涉及多学科交叉，生产工艺流程复杂，行业具有较强的技术、资金、规模、市场壁垒。 晶圆代工行业技术更新迭代快、资金投入大、研发周期长，属于资本、人才及技术密集型行业，固定资产投资的需求大、设备购置成本高。随着代工产品种类不断丰富、工艺节点不断发展，晶圆代工企业需要长期的研发投入以实现技术突破。若没有足够的资金支持，新进入者的竞争力与已经取得资金和规模优势的企业存在较大差异。在晶圆代工领域，公司的技术创新与客户的长期合作密不可分，与下游芯片设计厂商建立长期稳定的合作关系，能够掌握行业、产品最新技术动态，及时了解和把握客户最新需求，准确地进行晶圆代工服务更新升级，确保公司产品在市场竞争中保持竞争优势，同时积累产品行业应用经验，完善产品性能，提高产品质量水平。因此，客户对其长期合作的晶圆代工企业黏性较大，对新进入者构成了市场及客户壁垒。 [3]1：企业公告 启动期1998~2013 2000年国务院出台《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》。次年，国务院发布了关于 《进一步鼓励软件和集成电路产业发展若干政策》通知，在税收和财政上给予半导体产业优惠政策，产业分工得以初步实现，晶圆厂迎来一波建设浪潮。2000年后，天津摩托罗拉投资14亿美元建成月产2.5万片8英寸工厂。上海中芯国际投资15亿美元建成月产4.2万片8英寸工厂。到2003年，中国出现一批晶圆代工企业，如上海宏力、苏州和舰（联电）、上海贝岭、上海先进（飞利浦），北京中芯环球等。2004年9月底，中芯国际中国大陆第一条12英寸线在北京投入生产。 在这个阶段中，早期通信行业的快速发展，成为推动芯片设计产业的最大动力来源。1999年台积电 推出了世界第一个0.18微米低功耗制程技术。低秏电制程是一个非常重要的制程技术，它的应用范围 晶圆代工发展历程[4] 中国晶圆代工行业迄今主要经历三个发展阶段：1987年至1997年为行业萌芽期。1986年，全球第一家专业晶圆体制造公司台湾积体电路制造股份有限公司成立，相较于以整合组件设计(IDM)为主、开发自家处理器与内存产品的联电，台积电专攻晶圆代工。由于摩尔定律的关系，集成电路的设计和制作越来越複杂、花费越来越高。因此晶圆代工厂行业由此诞生。1998年至2013年为行业启动期。在这个阶段中，早期通信行业的快速发展，成为推动芯片设计产业的最大动力来源。1999年台积电推出了世界第一个0.18微米低功耗制程技术。低秏电制程是一个非常重要的制程技术，它的应用范围非常的广泛，包括移动电话、无线通讯、平板电脑、蓝牙装 置、各式可携式的消费电子产品，以及游戏机产品等。2014年至2023年为行业高速发展期。随着2014年国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出设立国家集成电路产业基金，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度，在大基金扶持下，集成电路整体行业发展全面提速。据预计，中国大陆在2022年至2026年期间 萌芽期1987~1997 1987年，全球第一家专业晶圆体制造公司台湾积体电路制造股份有限公司成立，相较于以整合组件 设计(IDM)为主、开发自家处理器与内存产品的联电，台积电专攻晶圆代工。同时，台积电开始进行制程技术开发，并从中国台湾工研院移转了3.5微米和2微米制程技术，并为当时的荷兰飞利浦研发定制化3微米制程技术。 早期，半导体公司多是从IC设计、制造、封装、测试到销售都一手包办的整合元件制造商(IntegratedDeviceManufacturer,俗称IDM)，如英特尔、德州仪器。由于摩尔定律的关系，集成电路的设计和制作越来越複杂、花费越来越高，单独一家半导体公司往往无法负担从上游到下游的高额研发与制作费用，因此到了1980年代末期，半导体产业逐渐走向专业分工的模式──有些公司专门设 计、再交由其他公司做晶圆代工。 还将新增25座12英寸晶圆厂，总规划月产能将超过160万片。 非常的广泛，包括移动电话、无线通讯、平板电脑、蓝牙装置、各式可携式的消费电子产品，以及游戏机产品等。之后，更每隔两年就领先竞争对手推出下一代新的低功耗制程技术。2004年，在中芯国际的高投入研发下，中国大陆首座12英寸芯片厂成功投产。2010年初期，中国移动通信产业蓬勃发展，相关的方案与芯片设计业者也是在此时迎来市场红利，推动半导体行业的变革，国产化加快，产业快速扩张。 [4]1：https://mp.weixin.… 2：https://www.smics… 3：https://semiwiki.c… 4：企业公告、北京产业中… 高速发展期2014~2023 2014年6月，国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出设立国家集成电路产业基金 （简称“大基金”），将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度，在大基金扶持下，集成电路整体行业发展全面提速。同年，台积电、格芯、高塔半导体等公司首次推出14纳米制程技术。2022年台积电量产的3纳米晶圆。同时，中国大陆晶圆厂产能持续扩张，下游需求带动电子特种气体市场规模增长。据预计，中国大陆在2022年至2026年期间还将新增25座12英寸晶圆厂，总规划月产能将超过160万片。 随着国内经济的发展和科学技术水平的提高，以及终端应用市场规模的扩大，国内芯片设计公司对晶圆代工服务的需求日益提升，中国大陆晶圆代工行业实现了快速的发展。目前中国已基本完成集成电路全产业链加工流程团产化，其中制程可达14nm，但高端设备及配竞材料等尚未实破，仍严重依赖 进口，如光刻胶、掩膜版、光刻机、离子注入机等。 晶圆代工产业链分析[5] 中国晶圆代工产业链构成为：集成电路设计厂商为产业链上游，代表企业为紫光国芯、海光信息、韦尔半导体等。产业链中游为晶圆代工厂商，代表企业为台积电、华虹半导体、中芯国际等。产业链下游为芯片封测厂商，代表企业为长电科技、华天科技、晶方科技等。 半导体制造流程主要体现为“IC设计→IC制造→IC封测”环节，每个环节都拥有复杂的工序和工艺。根据中国半导体行业协会统计，2022年中国集成电路设计业销售额为5,156.2亿元，同比增长14.1%，保持快速、平稳增长态势。除了行业规模显著增长外，集成电路行业的产业结构也不断优化，附加值较高的设计环节销售额占集成电路行业总销售额的比例从2016年的37.9%上升到2022年的43.0%，已成为集成电路产业链中比重最大的环节。从晶圆代工厂成本上看，除高昂的设备成本外，晶圆材料作为晶圆代工生产基本组成，晶圆代工技术迭代离不开晶圆制造材料的发展与更新。目前晶圆制造材料众多，包括硅片、光掩膜版、电子特种气体、光刻胶