​2020年的晶圆代工产业将走向何方？

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来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自「semiwiki」，谢谢。

25年前，当我第一次在晶圆厂工作时，我从未想象过我会在这个行业做一辈子。不过 我很早就认识到，晶圆代工厂不仅是半导体生态系统的基石，而且绝对地也是非常重要的经济领头羊。

在刚开始的时候，一家无晶圆厂公司可以以合理兼容的方式使用四个不同的代工厂（TSMC，UMC，SMIC和Chartered）。通常，TSMC将最先推出先进节点，因此大家会最先拥抱他，然后将芯片转向第二 、第三或者第四的便宜代工厂寻找支持。对于台积电来说，这并不是真正理想的选择，因为他们完成了所有繁重的流程升级工作，但却与竞争对手共享利润更高的大批量生产。

在2011年台积电（TSMC）跟着英特尔使用High-k Metal（HKMG）gate-last 技术时，这一切都在28nm处发生了变化。其他代工厂跟随三星使用了gate-first的HKMG 28nm技术，但该技术的产量不及预期。为，台积电统治了28纳米节点，并自此成为晶圆代工产业的主导。

如今，随着FinFET时代的到来，TSMC兼容工艺的时代已经过去了，TSMC凭借在7nm，6nm和5nm的EUV FinFET工艺上率先量产，继续领先于半导体行业。据报道。台积电将继续在3nm处使用FinFET EUV技术，然后转向2nm处转向GAA。三星仍在努力完善7nm和5nm的EUV，然后转向3nm的GAA。英特尔7nm将是EUV FinFET，但英特尔5nm将是水平纳米片和英特尔3nm的CFET。很难与台积电抗衡。

随着系统公司更多地使用自己的芯片并继续将创新推向无晶圆厂半导体生态系统的极限，晶圆代工业务正在蓬勃发展。

GSA与IC Insights合作发布的《 IC Foundry年鉴》是我依靠其Foundry专业知识所撰写的报告之一。2020年（第 12 版）版现已问世，这继续强化了我20多年的信念，即晶圆代工厂实际上是半导体行业的基石。

晶圆代工的重要性在集成电路行业中持续增长。2019年，向系统制造商提供的全球IC销售额中，约有43％来自第三方芯片代工厂商制造的产品，而2014年这个数字仅为36％，2009年为24％。据最新报告显示，全球IC晶圆代工销售在2018年至2023年之间的年复合年增长率（CAGR）高达6.4％。高于同期预测的IC总销售复合年增长率4.8％。目前，纯晶圆代工供应商约占IC代工总销售额的81％，其余19％来自集成设备制造商（IDM），这些设备制造商除了为自己的内部工厂生产产品外，还为其他公司加工晶圆。

报道中的一些核心观点如下所示 ：

IC代工销售总额（按纯晶圆代工和IDM估算）在2018年增长5％至创纪录的726亿美元之后，预计在2019年，晶圆代工销售额将下降2％至696亿美元.资料显示，IC代工的上一次下滑是在2009年，2008年金融危机引发半导体行业陷入低迷之年，引发了严重的全球衰退。在2019年，代工销售下滑，原因是人们越来越担心经济下滑（这会导致系统制造商减少IC购买量）以及中国增长放缓（部分原因是其与美国的摩擦）；

晶圆代工产业的的增长预计将在2020年恢复，总销售额将增长6％，并将创下736亿美元的历史新高。预计到2021年，晶圆代工的总销售额（由纯晶圆制造商和IDM供应商共同）将增长8％，并在未来两年内不断增长，到2023年将达到966亿美元；

在2018年增长5％之后，2019年下降2％后，2020年的纯晶圆代工销售预计将增长8％，达到创纪录的608亿美元。在2018年到2023年间，受无工厂IC公司的强劲需求、IDM外包增加以及向系统制造商（例如美国的Apple和中国的华为）运送定制设计的集成电路等因素的推动，纯晶圆代工销售的复合年增长率预为7.0％，到2023年，该市场的销售额将达到812亿美元；

在2018年增长3％之后，IDM为其他公司制造IC的代工收入预计将在2020年下降约2％至128亿美元。IDM代工销售额预计在未来几年 将以3.1％的CAGR增长。到2013年，总销售额将达到154亿美元；

最小特征尺寸低于40nm的晶圆制造工艺技术在2019年约占纯晶圆代工销售额的47％（估计为268亿美元）。最小特征尺寸为40nm或更大的工艺技术在2019年占纯晶圆代工总收入的53％（估计为297亿美元）。2019年，采用<40nm工艺制造的IC的纯晶圆代工销售增长5％，而采用≥40nm工艺制造的器件的收入则下降8％；

IC代工厂商（纯晶圆和IDM供应商）的资本支出在经历了2017年创纪录高位的264亿美元、2018年暴跌15％到239亿美元之后，在2019年又将增长7％至239亿美元。预计到2020年，晶圆代工厂的资本支出将保持4-5％的温和增长，一些主要的纯晶圆代工厂供应商将保持谨慎并保持全年资本支出不变；

由于来年全球经济增长的不确定性增加，IC购买放缓，晶圆厂的利用率在2019年下滑。四个最大的纯集成电路代工厂（TSMC，GlobalFoundries，UMC和SMIC）的晶圆厂产能利用率在2019年平均为82％，低于2018年的89％和2015年至2017年的90％。，“四大”纯晶圆代工厂的总安装晶圆厂产能增加了4％，达到近4,930万片200mm等效晶圆，而2018年时约为4,760万片；

估计无晶圆厂客户将占2019年纯晶圆代工收入的66％，IDM占比为15％。其中系统制造商占总销售额的19％。而在2010年，无晶圆厂客户的销售份额为76％，IDM为23％，系统制造商仅为1％。系统制造商与晶圆厂合作的飙升，与苹果公司、三星和华为等公司打造自有芯片有很大的关系；

预计到2019年，通信IC占纯晶圆代工总销售额的57％，其次是``其他''IC（用于汽车，工业和医疗系统等应用）的17％，计算机IC的14％，消费类产品IC的12％；

总部位于美洲的客户占2019年纯晶圆代工估计销售额的56％，其次是亚太地区（32％），欧洲（6％）和日本（5％）的总部。据估计，2019年中国在纯晶圆代工市场的份额约为18％，比一年中亚太地区其他地区的客户市场份额高出四个百分点；

根据美元销售额估算，两家中国芯片制造商（中芯国际和华虹集团）在2019年排名前十的IC代工厂商中。总体而言，中国制造商占2019年全球纯晶圆代工销售额的9.4％，较2018年的9.6％略有下降。中国纯晶圆代工的市场份额仍低于2006年和2007年创下的13.3％的峰值。预计到2023年，从事纯晶圆业务的中国内地公司的市场份额将达到10.3％；

两家IDM（三星和富士通）在2019年排名前13位的IC代工供应商中。其余均为纯晶圆代工。富士通预计将在2020年跌出晶圆代工厂商的最高排名，因为它于2019年夏季将其在日本300mm晶圆厂的剩余多数股权出售给了台湾的联电；

2019年，全球IC晶圆代工厂的生产能力（包括纯晶圆代工厂和IDM晶圆代工厂）增长了约5％，达到约8040万片晶圆（以200mm晶圆衡量）。纯晶圆代工厂的年产能在2019年估计增长5％，达到约6380万片晶圆，而IDM晶圆厂的年产能增长4％，达到约1660万片200mm等效晶圆。据估计，“四大”纯晶圆代工厂（TSMC，GlobalFoundries，UMC和SMIC）在2019年约占IC晶圆代工厂总产能的61％。预计晶圆代工厂（纯晶圆供应商和IDM的总产能）将增长4％。到2020年，数量将达到8400万片200mm等效晶圆，到2021年将再增加4％，至8770万片；

总体而言，从2018年第二季度到2019年第二季度，200mm晶圆制造价格逐渐上涨，导致同比增长10％。此外，同期的300mm晶圆制造价格相对稳定，同比下降2％。这反映了与受全球增速放缓影响的使用300mm晶圆的较新技术节点相比，使用200mm尺寸晶圆的较旧技术节点对设备的稳定需求；

GSA的晶圆制造定价调查结果显示，参与者仍然依赖较旧的工艺节点来保持市场份额，因为49％的容量需求在130nm节点或更高。参与者还报告说，对50nm以下节点的容量需求有所增加，与之相比，去年有33％的参与者需要这些节点的容量；

在整个2018年中，200mm晶圆的掩模的成本保持不变。在28nm节点的驱动下，300mm掩模的成本在整个2018年持续增长，一直持续到2019年第二季度。这可能是由于在300mm晶圆上运行的设计复杂性增加所致；

随着2019年的低迷，晶圆制造能力变得越来富裕，这由GSA调查参与者的前景反映出来。GSA的200mm晶圆制造调查参与者中的82％和300mm晶圆制造调查参与者中的70％预测，未来6个月晶圆制造价格将呈下降趋势。

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