晶圆加工行业深度分析 晶圆加工行业规模情况分析2023

2022年8月，全球EDA 和半导体IP 领域的龙头企业新思科技的首席战略官 Antonio Varas 近日接受西班牙国家报 (El País) 视频采访时表示，台积电生产全球 90% 的 10nm 以下先进制程芯片，如果因台海冲突使中国台湾芯片无法出口，全球各地工厂依芯片库存不同或将被迫停工 3 周~3 个月之久。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国晶圆加工行业市场深度分析及发展潜力研究咨询报告》显示：

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。国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1 片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。

晶圆加工上游为各种原材料，包括二氧化硅、石英砂、光刻胶等;中游分为单晶硅片和多晶硅片;下游包括消费电子、半导体、光伏电池、工业电子、二极管等。

中国晶圆加工行业规模情况分析

根据国际半导体产业协会(SEMI)旗下Silicon Manufacturers Group(SMG)最新公布的年终硅晶圆产业分析报告显示，2017年全球硅晶圆出货总面积较2016年增加10%，达到11,810百万平方英寸，但市场营收规模却大增至87亿美元，较2016年多出21%。

二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅。二氧化硅产量和消费量逐年上涨。据统计，2020年中国二氧化硅产量为186.2万吨，消费量为162.7万吨，产销比为87.38%。从晶圆加工市场规模来看，中国晶圆加工市场规模一直保持增长。据统计，2020年中国晶圆加工市场规模为2623.5亿元，同比上涨22.07%，年均复合增长速度为23.52%。

在中国，目前晶圆加工的企业主要是晶圆代工企业，而且规模较大的企业都是国际企业在中国的投资企业，虽然国内晶圆加工的企业也有，但是不足100家。目前晶圆加工行业从业人员主要来源于晶圆厂的工人，在中国的晶圆厂有将近100座，大部分晶圆厂的员工人数在500-1000人之间，若按一个晶圆厂员工人数为750人计算，那么中国有将近7.5万人从事晶圆加工的工作。

晶圆加工行业重点应用领域分析

晶圆(wafer)是制造半导体器件的基础性原材料。极高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成为晶圆，晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构，再经切割、封装、测试成为芯片，广泛应用到各类电子设备当中。

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。

下游具体应用来看，12英寸20nm以下先进制程性能强劲，主要用于移动设备、高性能计算等领域，包括智能手机主芯片、计算机CPU、GPU、高性能FPGA、ASIC等。14nm-32nm先进制程应用于包括DRAM、NANDFlash存储芯片、中低端处理器芯片、影像处理器、数字电视机顶盒等应用。12英寸45-90nm的成熟制程主要用于性能需求略低，对成本和生产效率要求高的领域，例如手机基带、WiFi、GPS、蓝牙、NFC、ZigBee、NORFlash芯片、MCU等。12英寸或8英寸90nm至0.15μm主要应用于MCU、指纹识别芯片、影像传感器、电源管理芯片、液晶驱动IC等。8英寸0.18μm-0.25μm主要有非易失性存储如银行卡、sim卡等，0.35μm以上主要为MOSFET、IGBT等功率器件。

电子科技消费级应用领域的不断发展以及世界范围内人口消费水平不断提高，消费电子市场终端产品领域在市场容量和品类广度上不断发展延伸。据统计，2020年1-12月，我国规模以上电子信息制造业实现主营业务收入120992亿元，同比增长8.3%。

在中国，智能手机是中国芯片产能重点应用领域。中国的每月百万片晶圆产能目标，不包括那些在中国制造芯片的外商;例如在西安设厂的三星、在无锡设厂的SK海力士、在大连设厂的英特尔，以及在成都设厂的德州仪器。该目标雄心勃勃，中国则向来擅长执行大型国家计划，例如建立高速铁路系统，以及达到一年2,200万辆汽车的产量。

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