2023年中國(guó)晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模及行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)

• 李基錦 2023年12月15日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 250 8
• 繁體

晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。

晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。

晶圓加工屬于晶圓制造領(lǐng)域，按照廠商類型可分為IDM和Foundry模式，IDM屬于重資產(chǎn)模式，為IC設(shè)計(jì)—IC制造—IC封測(cè)一體化垂直整合，主要企業(yè)為三星等，F(xiàn)oundry模式廠商相較IDM僅具備IC制造和封測(cè)能力，剝離了設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)。就作用而言，晶圓專業(yè)代工廠商降低了IC產(chǎn)業(yè)的進(jìn)入門檻，激發(fā)了上游IC設(shè)計(jì)廠商的爆發(fā)，以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用的創(chuàng)新，繼而加速了IC產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用周期，拓展了下游IC產(chǎn)品應(yīng)用。

晶圓代工行業(yè)概述

晶圓代工是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一種商業(yè)模式，指接受其他無廠半導(dǎo)體公司的委托，專門從事晶圓成品的加工而制造集成電路，并不自行從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)與后端銷售。晶圓代工產(chǎn)業(yè)鏈上游為IC設(shè)計(jì)，中游為晶圓的加工過程，下游為封裝測(cè)試環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)集成電路產(chǎn)業(yè)多采用IDM經(jīng)營(yíng)模式，業(yè)務(wù)幾乎覆蓋集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、測(cè)試等全產(chǎn)業(yè)鏈。隨著集成電路技術(shù)的快速迭代和下游應(yīng)用多元化發(fā)展，集成電路產(chǎn)業(yè)投資成本攀升、新品研發(fā)窗口期變短、產(chǎn)品的定制化比重提升，專業(yè)分工模式應(yīng)運(yùn)而生，F(xiàn)abless廠商將芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)獨(dú)立開來經(jīng)營(yíng)，并由Foundry廠商進(jìn)行晶圓制造代工，之后委托OSAT廠商進(jìn)行封裝和測(cè)試，最終將芯片產(chǎn)品交付給終端應(yīng)用廠商。在分散投資風(fēng)險(xiǎn)、快速響應(yīng)市場(chǎng)需求變化和產(chǎn)品多樣性等方面，分工協(xié)同模式獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，逐漸成為市場(chǎng)主流。

晶圓代工政策背景

國(guó)內(nèi)加速追趕，政策、大基金支持，國(guó)產(chǎn)晶圓制造進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。自2000年來，我國(guó)政府將集成電路產(chǎn)業(yè)確定為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一并頒布一系列政策法規(guī)，且近幾年呈現(xiàn)愈發(fā)頻繁的趨勢(shì)，國(guó)家在相關(guān)配套資源、人才引進(jìn)、稅收減免、投融資方法等方面均為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供全面扶持，助力國(guó)內(nèi)芯實(shí)力的提升。近年來隨著國(guó)內(nèi)地方政策持續(xù)出臺(tái)促進(jìn)我國(guó)晶圓代工產(chǎn)線發(fā)展擴(kuò)張，我國(guó)晶圓代工全球影響力持續(xù)走高。

成本端分析

晶圓生產(chǎn)成本投資額中，晶圓設(shè)備通常占比總晶圓項(xiàng)目投資額8成左右，以國(guó)內(nèi)最大的代工廠中芯國(guó)際為例，其12英寸芯片SN1項(xiàng)目的總投資額中生產(chǎn)設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)占比80.9%。從臺(tái)積電單片晶圓成本來看，主要成本是折舊費(fèi)用，占比近5成，除此之外專利費(fèi)用也是較大成本占比?？傮w來看，晶圓生產(chǎn)中設(shè)備及技術(shù)專利等占據(jù)主要成本。

根據(jù)摩爾定律，約18月集成電路晶體管數(shù)量將增加一倍，技術(shù)持續(xù)發(fā)展下集成電路線寬不斷縮小，集成電路的設(shè)備投資呈指數(shù)級(jí)上升趨勢(shì)。根據(jù)IBS統(tǒng)計(jì)，5nm產(chǎn)線的設(shè)備投資高達(dá)數(shù)百億美元，是16/14nm產(chǎn)線投資的兩倍以上，是28nm的四倍左右。目前三星已正式宣布3nm工藝量產(chǎn)，隨著技術(shù)持續(xù)靠近硅基物理極限，未來技術(shù)方向或是“雙層堆疊”等。

晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)IC Insights的統(tǒng)計(jì)，2016年至2021年，全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模從652億美元增長(zhǎng)至1101億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為11%。未來隨著新能源汽車、工業(yè)智造、新一代移動(dòng)通訊、新能源及數(shù)據(jù)中心等市場(chǎng)的發(fā)展與相關(guān)技術(shù)的升級(jí)，預(yù)計(jì)全球晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步增長(zhǎng)，2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1321億美元。

根據(jù)IC Insights的統(tǒng)計(jì)，2016年至2021年，中國(guó)大陸晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模從327億元增長(zhǎng)至668億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為15%，高于全球行業(yè)增長(zhǎng)率。依托于中國(guó)是全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善，預(yù)計(jì)未來中國(guó)大陸晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)將持續(xù)保持較高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告》分析

晶圓代工市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

近年來，中芯國(guó)際和華虹集團(tuán)的市場(chǎng)銷售額的高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)了中國(guó)大陸在全球晶圓代工市場(chǎng)的份額增加，2021年增加了0.9個(gè)百分點(diǎn)至8.5%。IC Insights認(rèn)為，由于中國(guó)大陸在高端代工領(lǐng)域還缺乏一些競(jìng)爭(zhēng)力，到2026年市場(chǎng)總份額將保持相對(duì)平穩(wěn)，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)份額將達(dá)到8.8%。

晶圓代工行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)

1、摩爾定律是重要的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律

摩爾定律是一種經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，但并非自然科學(xué)定律，它一定程度揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。推動(dòng)摩爾定律的核心內(nèi)容是發(fā)展更先進(jìn)的制程，而晶圓代工是其中最重要的環(huán)節(jié)。

2、先進(jìn)制程的廠商越來越少

制程的進(jìn)步使得集成電路上的單個(gè)晶體管體積更小，能耗更低。單位面積的硅晶圓上能夠容納更多晶體管，提升了芯片性能。目前半導(dǎo)體制程工藝的進(jìn)步已經(jīng)越來越困難。

3、FinFET工藝是當(dāng)前市場(chǎng)的主流選擇

隨著特征尺寸的不斷縮小，柵極對(duì)于溝道的控制能力減弱，尤其是亞閾值區(qū)的漏電流隨著柵長(zhǎng)(gatelength)減小而快速減小，漏電流成了一個(gè)很大的問題。FinFET稱為鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Fin Field-Effect Transistor)，是由美籍華人科學(xué)家胡正明教授在1999年提出來的。其中的Fin在構(gòu)造上與魚鰭非常相似，所以稱為“鰭式”。在FinFET中溝道不再是二維的而是三維的“鰭”(Fin)形狀，而柵極則是三維圍繞著Fin，這樣就大大增加了柵極對(duì)于溝道的控制能力，從而解決了漏電流的問題。而TSMC正式在16nm工藝中使用FinFET。從16/14nm開始，F(xiàn)inFET成為了半導(dǎo)體器件的主流選擇。

了解更多本行業(yè)研究分析詳見中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2022-2027年中國(guó)晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告》。同時(shí), 中研普華產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

• 相關(guān)深度報(bào)告REPORTS

  

  2022-2027年中國(guó)晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告

  晶圓代工就是向?qū)I(yè)的集成電路設(shè)計(jì)公司或電子廠商提供專門的制造服務(wù)。這種經(jīng)營(yíng)模式使得集成電路設(shè)計(jì)公司不需要自己承擔(dān)造價(jià)昂貴的廠房，就能生產(chǎn)。本研究咨詢報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡