中国晶圆代工行业报告

1 03中国晶圆代工行业发展趋势：◆2025年全球晶圆代工行业将呈现“先进制程主导增长，成熟制程竞争加剧”的发展趋势，技术迭代（2nm、先进封装）和需求分化（AI和非AI）是市场增长的核心驱动力之一01全球主要晶圆厂工艺路线：◆台 积 电2024年 聚 焦3nm，2025年 量 产2nm，2027年推进1nm◆三星2027年量产2nm和1.4nm◆英特尔2025年量产1.8nm级◆中芯国际“N+2”达7nm水准◆华虹2024年量产14nm，面向特色工艺02全球先进工艺节点产能分配：◆2024Q4，台积电3nm制程收入占比达26%，5nm达34%，预计2025年下半年量产2nm制程；三星3nm良率问题使其在先进工艺上难以匹敌台积电；英特尔最先进的3nm工艺Intel3也落后于台积电的3nm工艺 www.leadleo.com400-072-5588研究背景人工智能、高性能计算快速发展，推动了对先进制程芯片代工需求的增长。同时，国际贸易关系的变化，特别是中美贸易摩擦，促使各国加强本地半导体供应链的安全性，这也在一定程度上推动了全球各地晶圆代工能力的建设和发展。研究目标了解全球主要晶圆厂的产能及工艺技术情况探究2025年晶圆代工行业的发展趋势本报告的关键问题中国主要晶圆厂建设情况及主要产品全球主要晶圆厂最新工艺节点全球主要晶圆厂经营情况 2 ••◼••• www.leadleo.com400-072-5588◆晶圆代工行业综述•集成电路企业经营模式•晶圆制造工艺流程•全球新建晶圆厂数量•全球主要国家晶圆厂新建进度•中国主要晶圆厂地域分布•晶圆厂生产规格（12英寸）•晶圆厂生产规格（8英寸）•全球晶圆产能及市场格局•先进制程与成熟制程产能•产能利用率及未来资本开支•全球主要晶圆厂工艺路线•全球先进工艺节点产能分配•全球晶圆代工市场竞争格局•发展趋势◆头豹业务合作介绍◆方法论与法律声明目录 ---------------------------05---------------------------06---------------------------07---------------------------08---------------------------09---------------------------12---------------------------13---------------------------15---------------------------17---------------------------18---------------------------19---------------------------20---------------------------21---------------------------22---------------------------23---------------------------24---------------------------25 www.leadleo.com400-072-5588IDM（IntegratedDeviceManufacturer，集成设备制造商）：这种模式指的是公司负责从设计到制造再到封装测试的整个芯片生产流程。IDM企业拥有完整的生产能力，能够自主完成芯片的设计、制造以及销售。典型例子包括英特尔（Intel）和三星（Samsung）等，它们不仅设计先进的处理器，也拥有并运营着一些最先进的晶圆制造工厂。Foundry（晶圆代工厂）：指专门从事半导体晶圆制造的工厂或公司，它们不设计芯片，而是根据其他公司的设计来制造芯片。Foundry服务提供商为那些没有自己生产设施或者选择将制造外包的公司提供晶圆加工服务。台积电（TSMC）是全球最大的纯晶圆代工企业，专注于为各种客户制造芯片。Fabless（无厂半导体公司）：这类公司专注于芯片的设计与销售，但不参与实际的制造过程。它们通常将制造任务外包给Foundry。Fabless模式允许公司集中资源于设计和市场推广，而无需投资于昂贵的制造设备。高通（Qualcomm）和英伟达（NVIDIA）都是著名的Fabless半导体公司。存储芯片（Memory Chip）：用于数据的临时或长期存储。主要分为两大类：易失性存储器（如DRAM）和非易失性存储器（如Flash）。前者在断电后会丢失数据，而后者则能保持数据。CMOS（互补金属氧化物半导体，ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor）：一种制造技术，广泛应用于数字电路的设计中。CMOS技术以其低功耗、高集成度的特点，在逻辑芯片和存储芯片中被广泛应用。MEMS（微机电系统，Micro-Electro-Mechanical Systems）：结合了微电子技术和机械工程原理，可以制作出非常小的机器或传感器。应用范围包括加速度计、陀螺仪、压力传感器等。IGBT（绝缘栅双极型晶体管，InsulatedGateBipolar Transistor）：一种功率半导体器件，广泛应用于电机控制、电源转换等领域。它结合了MOSFET的高速开关特性和双极型晶体管的高电流能力。MOSFET（金属氧化物场效应晶体管，Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）：一种重要的半导体元件，用于放大或切换电子信号。它是现代电子学的基础之一，广泛应用于数字和模拟电路中。PMIC（电源管理集成电路，PowerManagement IntegratedCircuit）：专门设计用来管理电源供应的集成电路，能够有效提高电源使用效率，保护电子设备不受电压波动的影响。数模混合（Mixed Signal）：指的是在同一芯片上同时包含模拟电路和数字电路的设计方式。这种设计常见于需要将物理世界的信息（如声音、图像）转化为数字信息进行处理的应用中，比如音频编解码器、射频收发器等。名词解释 4◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ www.leadleo.com400-072-5588Chapter1晶圆代工行业综述 www.leadleo.com400-072-5588•根 据 参 与 集 成 电 路 产 业 链 环 节 的 不 同，厂 商 可 分 为IDM模 式、Foundry模式（晶圆代工模式）、Fabless模式。其中，Foundry模式专门负责集成电路制造，为Fabless企业提供代工服务中国晶圆代工行业综述——集成电路企业经营模式集成电路企业经营模式来源：头豹研究院◼根据参与集成电路产业链环节的不同，集成电路厂商可分为IDM模式、Foundry模式（晶圆代工模式）和Fabless模式。其中，IDM模式涵盖了从设计到制造的全产业链活动，具备高度的垂直整合；Fabless模式专注于芯片设计，将生产环节外包给第三方； 而Foundry模式（晶圆代 工模式）专 门负责集成电路 制造，为Fabless企业提供代工服务，代表企业有台积电、三星Foundry、中芯国际等。IDMFablessFoundry•垂直整合：从设计、制造到封装测试全部由公司自己完成，可以更好地控制产品质量和生产周期；•技术领先：由于对整个生产过程有全面的掌控，因此能够更快速地响应市场变化并实现技术创新；•规模效应：大规模生产能降低成本，提高利润率。•专注制造：专注于芯片制造工艺的研发与优化，不需要涉足产品设计领域，降低了研发成本和风险；•灵活应对市场需求：可根据不同客户的需求灵活调整产线，提供定制化服务；•减少市场波动的影响：由于不直接参与市场竞争，受市场供需变化影响较小。•轻资产运作：无需建立昂贵的生产设施，可以将更多资源投入到产品设计和市场营销中；•创新速度快：没有生产设施的限制，更容易根据市场需求快速调整产品策略；•降低经营风险：通过与多家Foundry合 作 分 散 风 险。•高资本投入：需要巨额投资建设晶圆厂和其他生产设备，资金回笼周期长；•灵活性差：面对市场需求变化时，调整生产线的成本较高且速度较慢；•风险集中：任何环节出现问题都可能影响整体运营。•利润空间有限：主要收入来 源 于 代 工 费 用，相 比IDM模式，盈利水平较低；•依赖客户订单：业务增长依赖于Fabless公司的订单量，缺乏自主性；•技术更新压力大：必须不断投入资源进行技术研发以保持竞争力。•生产能力受限：依赖外部Foundry进 行 生 产，可 能导致产能不足或者供应不稳定；•成本控制难度大：无法直接控制生产成本，容易受到原材料价格波动等因素的影响。•集芯片设计、制造、封测于一身。早期多数企业采用该模式，目前仅极少数企业能够维持该模式。•不负责芯片设计，只负责制造或封测。可同时为多家设计公司提供服务。•只负责芯片电路设计与销售。将生产、测试、封装等环节外包。 主要优势主要劣势基本特征典型厂商 6 www.leadleo.com400-072-5588美洲,4中国大陆,3欧洲和中东,3日本,4韩国,1东南亚,1中国台湾,2•2024年2月，日本政府将半导体产业的财政支持提高到10万亿日元（约670亿美元）。日本政府的另一个目标是到2030年将日本国产芯片销售额提高两倍，达到15万亿日元以上（约1080亿 美 元）。同 时，日 本 启 动Rapidus项目，计划在2027年大规模生产最先进的2纳米芯片；•2024年12月，台积电位于日本熊本县的晶圆厂（熊本一厂）正式按照计划开始量产，主要生产12至28nm的成熟制程逻辑芯片，月产能从最初的4.5万片提升至5.5万片，首批客户包括索尼集团等行业企业。日本•2024年，全球新增42座晶圆厂。预计2025年将有18座新的晶圆厂开工建设，包括5座12英寸（300mm）晶圆厂和3座8英寸（200mm）晶圆厂。同时，预计中国新建5座，美洲新建4座，日本新建4座中国晶圆代工行业综述——全球新建晶圆厂数量全球新建晶圆厂数量，2019-2025E来源：SEMI，头豹研究院◼根据国际半导体产业协会（SEMI）的数据，过去6年内全球新建的晶圆厂已达160座，其中2024年全球新增42座晶圆工厂。同时，2024年底中国大陆有望新建31座大型晶圆厂，扩建速度位居全球第一。◼预计2025年全球将有18座新的晶圆厂开工建设，包括5座12英寸（300mm）晶圆厂和3座8英寸（200mm）晶圆厂。单位：[座]171723332842201920202021202220232024E全球新建晶圆厂数量同比全球新建晶圆厂数量，按地区，2025E单位：[座]•美国对中国芯片出口限制进一步加速了中国本土芯片制造能力的提升，促使企业加大资本开支以实现供应链自主可控；•然而由于前几年持续的进行了大规模兴建晶圆厂，因此2025年有所放缓。中国大陆•美 国 通 过《芯 片 与 科 学 法 案》（CHIPS Act），向半导体行业提供超过520亿美元的资金支持，用于新建和扩建晶圆厂；•美国政府还通过税收优惠和补贴政策吸引全球领先的晶圆厂（如台积电、三星、英特尔）在美国设厂。美洲（美国为主） 单位：[%]18-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%010203040502025E 7 www.leadleo.com400-072-5588•中国大陆主要晶圆厂的地域分布呈现出明显的集群效应，尤其集中在经济发达、产业链配套完善的地区。长三角地区是晶圆厂最为集中的区域，拥有全国近一半的晶圆厂数量中国晶圆代工行业综述——中国主要晶圆厂地域分布中国大陆主要晶圆厂地域分布情况，2024来源：头豹研究院长鑫/兆易创新：12南京台积电：12德克玛：8新乡芯睿电子：6北京中芯国际：12×2中芯京城：12中芯京城：12燕东微电子：8赛莱克斯：8天津中芯国际：8中芯西青：12吉林华微电子：8大连英特尔：12&8青岛芯恩集成：12&8矽力杰：12盐城英锐半导体：6无锡SK海力士：12×2华润上华：8华虹宏力：1