【嘉世咨询】2023晶圆制造行业简析报告_16页_1mb

晶圆制造2023行业简析报告总结

核心内容概述

晶圆制造是半导体产业链中的关键环节，承担着芯片生产的物理实现。随着行业分工的深化，晶圆代工模式逐渐确立，成为半导体产业的重要组成部分。全球晶圆产能持续扩张，尤其以中国大陆的增速显著。然而，晶圆制造行业面临诸多挑战，包括技术瓶颈、国际贸易摩擦、价格下跌和市场需求低迷等。同时，行业正朝着先进制程、碳中和、合作伙伴关系和细分市场拓展等方向发展。

主要观点

1. 晶圆是半导体制造的基础材料

• 晶圆制造是半导体产业的核心环节，为芯片设计公司提供代工服务。
• 行业经营模式从垂直整合（IDM）向晶圆代工（Foundry）和无晶圆厂（Fabless）模式演变。
• 2022年全球晶圆总产能为2546万片/月（等效8英寸），预计2023年末将达2783万片/月。

2. 硅片为晶圆制造的基底材料

• 硅片是晶圆制造的关键材料，占晶圆制造材料的35%。
• 晶圆制造材料包括硅片、电子气体、掩膜版、光刻胶、湿电子化学品、CMP材料和靶材等。

3. 全球晶圆产能持续扩张，中国大陆增速领先

• 中国大陆未来三年晶圆产能增速远高于其他国家，预计2023-2025年分别增长18.8%、19.6%和17.4%。
• 外资产能建设受政策限制放缓，中国大陆主要依赖中芯国际、长存、长鑫等企业的产能扩张。

4. 晶圆厂投资成本高昂

• 根据摩尔定律，先进制程（如5nm）的设备投资大幅增加，是16/14nm的两倍以上，是28nm的四倍左右。
• 设备投资占晶圆厂扩产开支的70%-80%，其中核心设备（如光刻、刻蚀、沉积等）占设备投资的78%-80%。

5. 晶圆制造涉及多阶段测试

• 晶圆制造过程中的测试分为WAT（晶圆可接受度测试）、CP（晶圆测试）和FT（成品测试）。
• 测试手段包括测试机、探针台、分拣机等，用于确保晶圆质量和排除不良产品。

6. 头部晶圆厂聚焦12英寸产线扩张

• 全球头部晶圆厂如台积电、三星、英特尔、中芯国际等主要布局12英寸产线。
• 台积电和三星在美国的产线建设尤为显著，预计未来将进入2nm商业化阶段。

7. 五大巨头掌控全球五成以上晶圆产能

• 截至2022年底，全球Top5晶圆厂合计月产能为1303.5万片，占全球总产能的51.2%。
• 存储企业（如SK Hynix、Micron）大幅削减资本开支，代工/逻辑企业则略有下降。

8. 2nm制程引领技术趋势

• 2nm制程采用全周围栅极（GAA）技术，是突破摩尔定律物理极限的重要解决方案。
• 台积电、三星、英特尔均计划在2025年左右进入2nm商业化阶段。

9. 行业面临四大挑战

• 技术瓶颈：先进制程发展受限，晶圆制造技术与国际先进水平存在差距。
• 国际贸易摩擦：美国等国家限制先进半导体设备出口，影响中国大陆产能扩张。
• 晶圆价格下跌：8英寸晶圆需求转向12英寸，导致价格下跌，产能利用率下降。
• 市场需求低迷：全球经济放缓影响消费电子、汽车、通信等领域对芯片的需求。

关键信息

• 晶圆制造材料中，硅片占比最高，为35%。
• 晶圆厂投资中，设备成本占80%，其中核心设备占78%-80%。
• 中国大陆晶圆产能增速显著，预计2023-2025年分别为18.8%、19.6%、17.4%。
• 2022年全球晶圆厂设备支出达950亿美元，预计2023年将下降20%至750亿美元。
• 全球Top5晶圆厂占全球总产能的51.2%，其中台积电、三星、SK Hynix、Micron和Kioxia/WDC为主要参与者。
• 晶圆制造行业正朝着先进制程、碳中和、合作伙伴关系和细分市场拓展等方向发展。

行业趋势

• 先进制程玩家反攻成熟制程：随着摩尔定律接近极限，头部晶圆厂开始重视成熟制程的扩产。
• “碳中和”带来新机会：模拟IC需求增长推动晶圆厂与设计公司合作，助力碳中和目标。
• 寻找新的合作伙伴：晶圆厂商为应对竞争和市场压力，积极拓展合作。
• 细分市场拓展：汽车电子、5G、AIoT和电动车等应用推动晶圆厂拓展新市场。