| 自主設(shè)備與材料市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，前途光明
2022年全球純晶圓代工產(chǎn)業(yè)營(yíng)收為1181億美元，同比增長(zhǎng)31%，預(yù)計(jì)2026年?duì)I收將達(dá)1696億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.4%。晶圓制造持續(xù)擴(kuò)張使得設(shè)備和材料首先受益，下文用具體數(shù)據(jù)盤點(diǎn)自主設(shè)備與材料的現(xiàn)狀與難點(diǎn)。
（一）晶圓代工行業(yè)格局
1.全球晶圓代工行業(yè)格局
一是全球晶圓代工整體呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”的競(jìng)爭(zhēng)格局。“一超”是臺(tái)積電，“多強(qiáng)”主要包括三星電子、聯(lián)電等公司。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年全球晶圓代工行業(yè)集中度高，僅臺(tái)積電一家公司營(yíng)收占比高達(dá)53%，排名第二的三星電子營(yíng)收占比為16%，前10中7家公司的市場(chǎng)占比為個(gè)位數(shù)。
二是5nm及以下先進(jìn)制程僅少數(shù)頭部企業(yè)掌握，內(nèi)資頂級(jí)代工企業(yè)處于14nm工藝到7nm工藝演進(jìn)中。集成電路制造行業(yè)一個(gè)典型的特點(diǎn)就是先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)工藝制程掌握在少數(shù)幾個(gè)公司手中，130nm技術(shù)全球有近30個(gè)公司可以量產(chǎn)，但是到了14nm技術(shù)僅掌握在6個(gè)公司手上，預(yù)計(jì)未來2年內(nèi)5nm技術(shù)水平只有三星、臺(tái)積電、英特爾三家有能力實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
三是從產(chǎn)能節(jié)點(diǎn)來看占比較大的制程節(jié)點(diǎn)集中在180nm-28nm，5nm以下先進(jìn)制程產(chǎn)能逐年上漲。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年5nm以下先進(jìn)制程產(chǎn)出332.6萬片/年，較2021年上漲58.7%。其余各節(jié)點(diǎn)占比相對(duì)保持穩(wěn)定，占比較大的制程節(jié)點(diǎn)集中在180nm~28nm區(qū)間，28nm節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能2022年占比10%。
2.晶圓代工行業(yè)的市場(chǎng)趨勢(shì)
全球晶圓代工市場(chǎng)將保持持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球純晶圓代工營(yíng)收從2019年的570億美元增長(zhǎng)到2022年的1181億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為27.5%。隨著半導(dǎo)體芯片持續(xù)滲透到社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域，晶圓代工行業(yè)也將隨之受益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2026年全球純晶圓代工營(yíng)收將達(dá)到1696億美元，相對(duì)2019年的570億美元年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)16.9%，但近年受終端市場(chǎng)需求疲軟的影響，增長(zhǎng)率有所下降，2023年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)率減緩到5%左右。
圖2:全球純晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)趨勢(shì)（單位：十億美元）
3.晶圓代工行業(yè)的技術(shù)趨勢(shì)
一是以邏輯工藝演進(jìn)為代表的先進(jìn)工藝方向。目前已經(jīng)演進(jìn)到了3nm節(jié)點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，2023年9月，蘋果公司發(fā)布了全球首款3nm工藝生產(chǎn)的芯片A17 Pro，未來幾年，先進(jìn)工藝仍將持續(xù)演進(jìn)。圖3:晶圓制造工藝技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)
二是以功率、模擬、射頻、嵌入式存儲(chǔ)等為代表的特色工藝方向。在特色工藝領(lǐng)域，主要包括模擬BCD、射頻（RF）、高壓（HV）、傳感器/執(zhí)行器（Sensor/Actuator）、分立器件、硅光等多種工藝技術(shù)。雖然特色工藝向下演進(jìn)速度較慢，但多種工藝技術(shù)已有明顯進(jìn)展。目前大量的功率IC都在90nm工藝以上節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)，即在8英寸或更小尺寸晶圓產(chǎn)線量產(chǎn)，但最先進(jìn)的BCD工藝已經(jīng)演進(jìn)到40nm節(jié)點(diǎn)，即在12英寸晶圓產(chǎn)線量產(chǎn)。
（二）中國(guó)大陸晶圓代工行業(yè)現(xiàn)狀
1.內(nèi)資晶圓代工行業(yè)現(xiàn)狀
一是中國(guó)內(nèi)資晶圓代工企業(yè)營(yíng)收占全球比重不到10%，但近年持續(xù)保持高位增長(zhǎng)。據(jù)CSIA數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)大陸內(nèi)資晶圓代工企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模1035.8億元，較2021年上漲47.5%，2017-2022年復(fù)合增長(zhǎng)率為21.4%。中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)、晶合集成三家占據(jù)了中國(guó)內(nèi)資企業(yè)70%以上的代工市場(chǎng)份額，其中中芯國(guó)際營(yíng)收占比接近50%。但在全球競(jìng)爭(zhēng)格局中仍然偏弱，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球前十大晶圓代工企業(yè)中，中國(guó)大陸內(nèi)資晶圓代工企業(yè)營(yíng)收占比僅為8.3%，不足臺(tái)積電的1/6。二是當(dāng)前內(nèi)資晶圓代工企業(yè)產(chǎn)能與中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模不匹配，有望通過提升技術(shù)和擴(kuò)大產(chǎn)能進(jìn)一步增加市場(chǎng)份額。據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)集成電路進(jìn)口總金額為27,662億元，出口總金額為10,254億元，凈進(jìn)口總金額高達(dá)17,408億元，約合2,504億美元。參考世界半導(dǎo)體芯片貿(mào)易組織（WSTS）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年全球半導(dǎo)體芯片營(yíng)收為5,740億美元，2022年中國(guó)集成電路凈進(jìn)口總金額占全球半導(dǎo)體芯片營(yíng)收的43.6%，而中國(guó)大陸內(nèi)資晶圓代工企業(yè)營(yíng)收不足全球份額的10%，處于失衡狀態(tài)。內(nèi)資晶圓代工企業(yè)有望通過提升技術(shù)和擴(kuò)大產(chǎn)能進(jìn)一步增加市場(chǎng)份額。
2.中國(guó)大陸晶圓代工行業(yè)地域分布特點(diǎn)
中國(guó)大陸晶圓代工企業(yè)呈現(xiàn)東部地區(qū)強(qiáng)，中西部初步發(fā)展的態(tài)勢(shì)。中國(guó)大陸晶圓代工企業(yè)主要分布在長(zhǎng)三角、京津地區(qū)，北京、上海、江蘇三省市晶圓（6/8/12英寸均折算為8英寸）實(shí)際產(chǎn)能占大陸總產(chǎn)能的61%，下圖展示了各?。ê陛犑校┚A代工廠當(dāng)前產(chǎn)能和規(guī)劃產(chǎn)能情況。圖4:大陸主要省份晶圓代工產(chǎn)能情況（折算為8英寸晶圓）
（三）晶圓代工在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的價(jià)值
1.晶圓代工在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的地位
晶圓制造產(chǎn)業(yè)在集成電路產(chǎn)業(yè)中起著承前啟后的作用，是整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)的平臺(tái)和核心，而晶圓代工又是晶圓制造的主要存在形式。晶圓代工企業(yè)為芯片設(shè)計(jì)公司提供制造服務(wù)，同時(shí)生產(chǎn)出來的晶圓通過封裝測(cè)試，成為最終可以銷售的半導(dǎo)體芯片。另外晶圓制造又是上游設(shè)備、材料、EDA/IP的需求方和試驗(yàn)方。晶圓制造產(chǎn)業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支撐核心，也是支持一個(gè)地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的基石。2.國(guó)內(nèi)晶圓代工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)
首先，晶圓代工是芯片產(chǎn)業(yè)基石，技術(shù)壁壘和附加值高，且發(fā)展依賴巨額資本開支。晶圓代工是芯片產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)密集度和資本密集度最高的領(lǐng)域，是典型的重資產(chǎn)領(lǐng)域，發(fā)展依賴資本開支推動(dòng)。2022年全球晶圓代工龍頭臺(tái)積電全球份額53%，凈利率高達(dá)45%。預(yù)計(jì)2023年資本開支將達(dá)400億美元，是大陸晶圓代工龍頭中芯國(guó)際的8倍。其次，晶圓代工在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)中相對(duì)偏弱，近年在政策和市場(chǎng)的雙重推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)晶圓代工行業(yè)投資強(qiáng)勁增長(zhǎng)。根據(jù)集成電路強(qiáng)國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，IC設(shè)計(jì)、IC制造和IC封測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)值比一般為3:4:3，2022年國(guó)內(nèi)三個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)值比約為3：3：4，IC制造環(huán)節(jié)產(chǎn)值較低，因此晶圓代工行業(yè)也在國(guó)家政策和市場(chǎng)需求的雙重推動(dòng)下，持續(xù)高投入。最后，從產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)看，晶圓代工投資超萬億，設(shè)備商與材料商將顯著受益。據(jù)估算，國(guó)內(nèi)晶圓產(chǎn)線投資中土地和廠房占10%，半導(dǎo)體制程設(shè)備占70%，人才和專利占20%。半導(dǎo)體制造中所涉及的核心如擴(kuò)散設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、離子注入設(shè)備、外觀檢測(cè)設(shè)備、拋光設(shè)備、清洗設(shè)備投資額占生產(chǎn)設(shè)備比例為1%、25%、23%、30%、2%、13%、4%、2%，多數(shù)需要依賴進(jìn)口。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控的發(fā)展趨勢(shì)下，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口替代空間非常大，到2024年國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備市占率預(yù)計(jì)達(dá)30%。
