晶圆代工已成为全球半导体产业中不可或缺的核心环节
思瀚产业研究院    2025-08-29

晶圆代工是半导体产业的核心环节

晶圆代工是指专门从事半导体晶圆制造生产，接受其他集成电路（IC）设计公司的委托制造，而不从事设计。晶圆代工是半导体产业中的重要环节之一,具有技术密集、资本密集以及承上启下的特点。

集成电路制造企业的经营模式主要包括IDM模式和晶圆代工模式两种。其中，晶圆代工是指接受其他无晶圆厂设计企业（Fabless）的委托，专门从事晶圆成品的加工而制造集成电路，并不自行从事产品设计与后端销售的一种半导体产业商业模式，是源于集成电路产业链的专业化分工，形成了无晶圆厂设计企业、晶圆代工企业、封装测试企业。

在晶圆代工中，代工厂负责整个晶圆制造流程，包括采购原材料、生长晶圆、切割、清洗、薄膜沉积等环节，以及后续的封装和测试等步骤，能够让芯片设计公司或品牌商能够专注于产品设计、市场营销和研发等关键领域，而将制造过程交给专业的代工厂来完成。这样可以节省大量的资金和资源，减少生产成本和风险，并在市场竞争中更加灵活和敏捷。因此，经过多年发展，晶圆代工已成为全球半导体产业中不可或缺的核心环节。

晶圆代工是半导体产业的核心环节。晶圆代工行业产业链上游为半导体材料、设备及相关设计服务供应环节，主要包括硅片、光刻胶、掩模版、电子特气、溅射靶材等半导体材料，光刻机、刻蚀机、离子注入机、涂胶显影设备、薄膜沉积设备等半导体设备，以及IC设计服务。产业链中游晶圆代工加工服务环节，工艺流程包括晶圆清洗、光刻、刻蚀、离子注入、退火、扩散、化学气相沉积、化学机械研磨等步骤。

市面上的晶圆代工代表厂商有台积电、格罗方德、中芯国际、华虹集团、世界先进、力积电、晶合集成等。产业链下游晶圆封装测试环节，以及消费电子、半导体、光伏电池、工业电子等晶圆终端应用领域。

晶圆代工发展历程

1970s-1980s：一体化设计制造（IDM）时代。早期半导体行业（如英特尔、德州仪器、摩托罗拉、IBM等）实行的是IDM（Integrated DeviceManufacturer）模式，即芯片设计、制造、封测一条龙自营。当时制造设备昂贵、技术门槛极高，小公司基本没有进入制造环节的能力。芯片产业呈现大公司主导的局面。

1980年代中期：晶圆代工模式诞生。1987年，台积电（TSMC）由张忠谋在台湾创立，开创了纯制造、无设计的晶圆代工商业模式。晶圆代工模式首次出现，打破了IDM一统天下的局面。

1990s：晶圆代工起飞台积电快速扩产、提升制程能力，成为全球领先的代工厂。联电（UMC）也在台湾转型为专业晶圆代工企业。美国出现了Chartered Semiconductor（后并入格罗方德）。Fabless公司大爆发：越来越多设计公司涌现，推动了移动通信、消费电子的爆发式增长。“Fabless + Foundry”模式成为一种新的主流模式。

2020s至今：先进制程、地缘政治、全球布局进入3nm时代，台积电、三星、英特尔（重返代工市场，成立IFS）展开正面交锋。地缘政治紧张（中美科技战），促使晶圆代工产能开始全球多地布局（台积电赴美国、日本设厂，三星在德州投资，中芯国际在大陆加速扩张）。新兴领域（汽车电子、AI芯片、物联网）对晶圆代工提出更多细分需求。成熟制程（如28nm、40nm）也成为关键竞争领域，尤其在车规、工业领域。

晶圆代工按照制造工艺分类为先进制程和成熟制程

随着下游应用场景新需求的不断涌现，半导体产品种类不断增多。为满足市场对于产品功能、性能等特性的差异化需求，IDM厂商与晶圆代工厂商等涉及晶圆制造环节的企业不断研发创新晶圆制造工艺技术，并演进形成了差异化的制造工艺。晶圆制造工艺大致可分为先进逻辑工艺与特色工艺。

以华虹为例，华虹是业内特色工艺平台覆盖最全面的企业之一，公司根据产品不同将技术平台划分嵌入式/独立式非易失性存储器领域、模拟与电源管理、逻辑与射频、功率器件等。

晶圆代工按照制程可分为先进制程和成熟制程，28nm 以下的为先进制程，28nm 及以上的为成熟制程。

随着制程节点的演进，所需设备的投资额大幅上升

据IBS数据，随着制程节点的演进，所需设备的投资额大幅上升，特色工艺（一般在40nm及以上）每5万片晶圆产能所需设备投资额在二三十亿美元，而先进制程（28nm及以下）所需的投资额至少在40亿美元以上，IBS预估2nm所需投资额接近280亿美元。晶圆厂的建设成本中，会有20%-30%用于厂房建设，70%-80%用于设备投资，先进工艺的开发也带动了单位产能对应的设备资本开支。

晶圆代工2.0概念：不仅局限于晶圆制造生产代工

“晶圆制造2.0”包括封装、测试、光罩制作与其他，以及所有除存储芯片外的整合元件制造商（IDM）。相对来说，传统“晶圆代工”的概念，仅局限于“晶圆制造生产代工”，但如今，随着芯片制造越来越复杂，晶圆代工厂也早已脱离原本单纯的晶圆制造代工范畴，整个生产过程中实际上还包括了封装、测试、光罩制作与其他部分。比如，现在的很多的AI芯片和高性能计算芯片，台积电不仅提供了光罩制作、晶圆制造服务，还提供了先进封装以及测试服务。另外一些IDM厂商也有开始对外提供晶圆代工服务。这实际上已经突破了原有的对于晶圆厂代工、外包封测厂和IDM的定义。

一季度的晶圆代工2.0市场来看市场营收达 ， 720亿美元，较去年同期增长13%。如果从细分市场来看，传统晶圆代工市场营收同比增长了26%；非存储类IDM市场营收同比下滑 3%；封装与测试（OSAT）产业表现相对温和，营收同比增长约6.8%；光罩（Photomask）市场则因2nm制程推进与AI/Chiplet 设计复杂度提升而展现出良好韧性，同比增长3.2%。

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