| 自主設(shè)備與材料市場增長迅速，前途光明
2022年全球純晶圓代工產(chǎn)業(yè)營收為1181億美元，同比增長31%，預計2026年營收將達1696億美元，年復合增長率為9.4%。晶圓制造持續(xù)擴張使得設(shè)備和材料首先受益，下文用具體數(shù)據(jù)盤點自主設(shè)備與材料的現(xiàn)狀與難點。
（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”的競爭格局。“一超”是臺積電，“多強”主要包括三星電子、聯(lián)電等公司。據(jù)統(tǒng)計，2022年全球晶圓代工行業(yè)集中度高，僅臺積電一家公司營收占比高達53%，排名第二的三星電子營收占比為16%，前10中7家公司的市場占比為個位數(shù)。
二是5nm及以下先進制程僅少數(shù)頭部企業(yè)掌握，內(nèi)資頂級代工企業(yè)處于14nm工藝到7nm工藝演進中。集成電路制造行業(yè)一個典型的特點就是先進技術(shù)節(jié)點工藝制程掌握在少數(shù)幾個公司手中，130nm技術(shù)全球有近30個公司可以量產(chǎn)，但是到了14nm技術(shù)僅掌握在6個公司手上，預計未來2年內(nèi)5nm技術(shù)水平只有三星、臺積電、英特爾三家有能力實現(xiàn)量產(chǎn)。
三是從產(chǎn)能節(jié)點來看占比較大的制程節(jié)點集中在180nm-28nm，5nm以下先進制程產(chǎn)能逐年上漲。據(jù)統(tǒng)計，2022年5nm以下先進制程產(chǎn)出332.6萬片/年，較2021年上漲58.7%。其余各節(jié)點占比相對保持穩(wěn)定，占比較大的制程節(jié)點集中在180nm~28nm區(qū)間，28nm節(jié)點產(chǎn)能2022年占比10%。
2.晶圓代工行業(yè)的市場趨勢
全球晶圓代工市場將保持持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，全球純晶圓代工營收從2019年的570億美元增長到2022年的1181億美元，年復合增長率為27.5%。隨著半導體芯片持續(xù)滲透到社會中的各個領(lǐng)域，晶圓代工行業(yè)也將隨之受益。據(jù)統(tǒng)計，到2026年全球純晶圓代工營收將達到1696億美元，相對2019年的570億美元年復合增長率達16.9%，但近年受終端市場需求疲軟的影響，增長率有所下降，2023年預計增長率減緩到5%左右。
圖2:全球純晶圓代工行業(yè)市場趨勢（單位：十億美元）
3.晶圓代工行業(yè)的技術(shù)趨勢
一是以邏輯工藝演進為代表的先進工藝方向。目前已經(jīng)演進到了3nm節(jié)點。據(jù)報道，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，先進工藝仍將持續(xù)演進。
二是以功率、模擬、射頻、嵌入式存儲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速度較慢，但多種工藝技術(shù)已有明顯進展。目前大量的功率IC都在90nm工藝以上節(jié)點生產(chǎn)，即在8英寸或更小尺寸晶圓產(chǎn)線量產(chǎn)，但最先進的BCD工藝已經(jīng)演進到40nm節(jié)點，即在12英寸晶圓產(chǎn)線量產(chǎn)。
（二）中國大陸晶圓代工行業(yè)現(xiàn)狀
1.內(nèi)資晶圓代工行業(yè)現(xiàn)狀
一是中國內(nèi)資晶圓代工企業(yè)營收占全球比重不到10%，但近年持續(xù)保持高位增長。據(jù)CSIA數(shù)據(jù)，2022年中國大陸內(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年復合增長率為21.4%。中芯國際、華虹集團、晶合集成三家占據(jù)了中國內(nèi)資企業(yè)70%以上的代工市場份額，其中中芯國際營收占比接近50%。但在全球競爭格局中仍然偏弱，據(jù)統(tǒng)計，全球前十大晶圓代工企業(yè)中，中國大陸內(nèi)資晶圓代工企業(yè)營收占比僅為8.3%，不足臺積電的1/6。二是當前內(nèi)資晶圓代工企業(yè)產(chǎn)能與中國半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)模不匹配，有望通過提升技術(shù)和擴大產(chǎn)能進一步增加市場份額。據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，2022年中國集成電路進口總金額為27,662億元，出口總金額為10,254億元，凈進口總金額高達17,408億元，約合2,504億美元。參考世界半導體芯片貿(mào)易組織（WSTS）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年全球半導體芯片營收為5,740億美元，2022年中國集成電路凈進口總金額占全球半導體芯片營收的43.6%，而中國大陸內(nèi)資晶圓代工企業(yè)營收不足全球份額的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)和擴大產(chǎn)能進一步增加市場份額。
2.中國大陸晶圓代工行業(yè)地域分布特點
中國大陸晶圓代工企業(yè)呈現(xiàn)東部地區(qū)強，中西部初步發(fā)展的態(tài)勢。中國大陸晶圓代工企業(yè)主要分布在長三角、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，是整個集成電路產(chǎn)業(yè)的平臺和核心，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)計公司提供制造服務(wù)，同時生產(chǎn)出來的晶圓通過封裝測試，成為最終可以銷售的半導體芯片。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，也是支持一個地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的基石。2.國內(nèi)晶圓代工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)機會
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。2022年全球晶圓代工龍頭臺積電全球份額53%，凈利率高達45%。預計2023年資本開支將達400億美元，是大陸晶圓代工龍頭中芯國際的8倍。其次，晶圓代工在國內(nèi)半導體行業(yè)中相對偏弱，近年在政策和市場的雙重推動下，國內(nèi)晶圓代工行業(yè)投資強勁增長。根據(jù)集成電路強國產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗來看，IC設(shè)計、IC制造和IC封測三個環(huán)節(jié)的產(chǎn)值比一般為3:4:3，2022年國內(nèi)三個環(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)也在國家政策和市場需求的雙重推動下，持續(xù)高投入。最后，從產(chǎn)業(yè)機會看，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，國內(nèi)晶圓產(chǎn)線投資中土地和廠房占10%，半導體制程設(shè)備占70%，人才和專利占20%。半導體制造中所涉及的核心如擴散設(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)需要依賴進口。在半導體產(chǎn)業(yè)自主可控的發(fā)展趨勢下，國產(chǎn)半導體設(shè)備進口替代空間非常大，到2024年國產(chǎn)半導體設(shè)備市占率預計達30%。
