2023年中國晶圓代工產業鏈上中下游市場分析（附產業鏈全景圖）

2023-02-22 來源：中商產業研究院

15831

關鍵詞：集成電路

中商情報網訊：集成電路制造企業的經營模式主要包括IDM模式和晶圓代工模式兩種。晶圓代工源于集成電路產業鏈的專業化分工，形成了無晶圓廠設計企業、晶圓代工企業、封裝測試企業。經過多年發展，晶圓代工已成為全球半導體產業中不可或缺的核心環節。

一、產業鏈

晶圓代工是半導體產業的一種商業模式，指接受其他無廠半導體公司的委托，專門從事晶圓成品的加工而制造集成電路，并不自行從事產品設計與后端銷售。晶圓代工產業鏈上游為IC設計，中游為晶圓的加工過程，下游為封裝測試環節。

資料來源：中商產業研究院整理

二、上游分析

1.IC設計

集成電路設計處于集成電路產業鏈的最前端，其設計水平直接決定了芯片的功能、性能及成本。依托國家政策的大力扶持、龐大的市場需求等眾多優勢條件，我國的集成電路設計產業已成為全球集成電路設計市場增長的主要驅動力。數據顯示，2022中國集成電路設計行業銷售額約為5345.7億元，同比增長16.5%，預計2023年將增長至6543億元。

數據來源：CSIA、中商產業研究院整理

在集成電路設計領域，少數巨頭企業占據了主導地位，其中美國集成電路設計行業處于領先地位。根據2022年三季度全球十大IC設計公司排名，高通仍居首位，博通超越NVIDIA和AMD升至第二，聯發科排名第五，韋爾半導體排名第十。

數據來源：TrendForce、中商產業研究院整理

2.晶圓制造材料

近年來，由于物聯網、大數據、人工智能等因素的推動，全球晶圓制造材料市場規模大幅增長。數據顯示，全球晶圓制造材料市場規模從2017年的282億美元增長到2021年的404億美元，年均復合增長率達9.85%。根據SEMI數據，預計2022年全球晶圓材料市場將以11.5%的增速增長至451億美元。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

從晶圓制造材料的市場結構來看，硅片在晶圓制造材料中占比最大，硅片位于集成電路的最上游，是唯一貫穿集成電路制程的材料，質量直接影響芯片的質量。2020年硅片占全球晶圓制造材料價值量的35%，電子特氣、光掩膜、光刻膠輔助材料、濕電子化學品占比分別為13%、12%、8%和7%。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

3.半導體硅晶圓

硅片又稱硅晶圓，是制作集成電路的重要材料，通過對硅片進行光刻、離子注入等手段，可以制成集成電路和各種半導體器件。在汽車、工業、物聯網以及5G建設的驅動下，8英寸及12英寸硅晶圓需求同步增長。SEMI指出，2022年全球半導體硅晶圓出貨面積147.13億平方英寸，較2021年增加3.9%；硅晶圓總營收138億美元，年增9.5%。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

全球半導體硅晶圓市場主要集中在幾家大企業，技術壁壘較高。根據國際半導體產業協會數據，2020年全球前五大半導體硅晶圓廠商分別為日本的信越化學和勝高、中國臺灣環球晶圓、德國世創電子材料以及韓國的SK Siltron，共占據全球半導體硅晶圓市場超過85%的份額。

資料來源：SEMI、中商產業研究院整理

4.晶圓制造設備

晶圓廠設備包括晶圓加工、晶圓制造設施和掩膜/劃片設備。根據SEMI數據，預計2022年全球晶圓廠設備將增長8.3%，達到948億美元。隨后在2023年將下降16.8%至788億美元，然后到2024年將增長17.2%至924億美元。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

從細分產品來看，光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備為主要核心設備，分別占比24%、20%、20%，其他晶圓加工設備占比20%。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

三、中游分析

1.全球晶圓代工市場規模

根據IC Insights的統計，2017年至2021年全球晶圓代工市場規模從702億美元增長至1101億美元，年均復合增長率約為12%。未來隨著新能源汽車、智能制造、新一代移動通訊、新能源及數據中心等市場的發展與相關技術的升級，預計全球晶圓代工行業市場規模將進一步增長，2023年市場規模將達到1400億美元。

數據來源：IC Insights、中商產業研究院整理

2.中國晶圓代工市場規模

隨著國內半導體產業鏈逐漸完善，芯片設計公司對晶圓代工服務的需求日益提升，中國大陸晶圓代工行業實現了快速的發展。根據IC Insights的統計，2017年至2021年中國大陸晶圓代工市場規模從355億元增長至668億元，年均復合增長率為17.12%，預計2023年市場規模將增至903億元。

數據來源：IC Insights、中商產業研究院整理

3.中國市場份額占比

近年來，中芯國際和華虹集團的市場銷售額的高速增長，帶動了中國大陸在全球晶圓代工市場的份額增加，2021年增加了0.9個百分點至8.5%。IC Insights認為，由于中國大陸在高端代工領域還缺乏一些競爭力，因此到2026年市場總份額將保持相對平穩，預計2026年市場份額將達到8.8%。

數據來源：IC Insights、中商產業研究院整理

4.全球新建晶圓廠數量

SEMI在其最新的季度《世界晶圓廠預測報告》中表明，預計全球半導體行業將在2021至2023年間建設84座大規模晶圓廠，并投資5000多億美元，增長預期包括2022年開始建設的33家新工廠和預計2023年將新增的28家工廠。其中，中國大陸預計將有20座支持成熟工藝的工廠/產線。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

5.晶圓代工市場競爭格局

從市場競爭格局來看，全球晶圓代工行業壁壘高，市場份額集中。2021年全球前十大晶圓代工廠共實現營業收入1029億美元，共占據全球晶圓代工市場93.4%的市場份額。其中，臺積電的市場份額為51.6%，穩居第一；排第二的三星，市場份額為17.1%；聯電和格羅方德分別排名第三和第四，市場份額分別為6.9%和6.0%；中芯國際排名第五，市場份額為4.9%。

資料來源：中商產業研究院整理

6.企業熱力分布圖

資料來源：中商產業研究院整理

四、下游分析

1.中國集成電路封測市場規模

隨著高通、華為海思、聯發科、聯詠科技等知名芯片設計公司逐步將封裝測試訂單轉向中國大陸企業，同時國內芯片設計企業的規模逐步擴大，國內封裝測試企業步入更為快速的發展階段。數據顯示，中國封裝測試行業市場規模由2017年的1889.7億元增長至2021年的2660.1億元，年均復合增長率達8.92%，預計2023年市場規模將達3071.2億元。