2021年全球晶圆代工行业市场规模、竞争格局及发展前景分析
1、全球晶圆代工市场热度持续上升
1987年，台积电的成立开启了晶圆代工时代，尤其在得到了英特尔的认证以后，晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工打破了IDM单一模式，成就了晶圆代工+IC设计模式。
如今，晶圆代工已经成了半导体业界极其重要的一项业务，向上拉动半导体设备材料的研发进展，向下影响设计公司的产品能力，受到下游半导体、芯片等需求的带动，全球晶圆代工市场热度仍在上升中。
根据IC Insight披露数据，2014-2018年全球晶圆代工行业经历了5年的连续增长后，2019年全球纯晶圆代工市场规模出现了小规模下滑，但根据IC Insight初步估算2020年全球纯晶圆代工市场的规模将恢复增长，达到677亿美元，较2019年的570亿美元增加107亿美元，同比增长19%。
2、全球晶圆代工市场区域分布情况
从全球晶圆代工市场的区域分布来看，市场需求占比最大的是美国地区，2019年市场规模占比约为53.24%；其次是中国地区，2019年市场占比约为19.62%；亚太地区其他国家的市场占比约为15.76%，欧洲的市场占比为6.21%，日本的市场占比为5.16%。
3、全球晶圆代工行业细分产品市场规模分布情况
从全球晶圆代工市场的细分产品市场规模占比来看，根据Gartner统计，2019年40-65nm的晶圆代工行业市场占比最大，占比约为21%；其次是10nm及以下晶圆代工市场和12-20nm的晶圆代工市场，占比分别约为17%和16%；22-32nm晶圆代工市场规模占比最小，约为14%。
4、全球晶圆代工市场企业市场份额分布情况
从全球晶圆代工市场的企业市场份额占比情况来看，根据IC Insight统计数据，2019年全球晶圆代工市场中市场份额占比最大的台积电公司，全球市场份额占比约为54%；其次是三星公司，2019年全球市场份额占比约为19%；位列第三的是格罗方德半导体公司，占比约为9%。
5、全球晶圆代工市场规模将持续增长
未来，受益5G、新能源汽车、物联网等趋势下，全球在功率半导体、电源管理芯片等产品需求带动下，晶圆代工的市场需求预计将持续稳步提升。
结合IC Insight等的测算，预计2021-2026年全球晶圆代工市场规模将持续增长，到2026年全球市场将增长到887亿美元，年复合增长率约为5.24%。
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延伸知识点
什么是晶圆？
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。
晶圆的基本原料：
硅是由石英砂所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，经过照相制版，研磨，抛光，切片等程序，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆。硅片广泛用于集成电路（IC）基板、半导体封装衬底材料，硅片划切质量直接影响芯片的良品率及制造成本。硅片划片方法主要有金刚石砂轮划片、激光划片。激光划片是利用高能激光束聚焦产生的高温使照射局部范围内的硅材料瞬间气化，完成硅片分离，但高温会使切缝周围产生热应力，导致硅片边缘崩裂，且只适合薄晶圆的划片。超薄金刚石砂轮划片，由于划切产生的切削力小，且划切成本低，是应用最广泛的划片工艺。由于硅片的脆硬特性，划片过程容易产生崩边、微裂纹、分层等缺陷，直接影响硅片的机械性能。同时，由于硅片硬度高、韧性低、导热系数低，划片过程产生的摩擦热难于快速传导出去，易造成刀片中的金刚石颗粒碳化及热破裂，使刀具磨损严重，严重影响划切质量。
晶圆的制造过程：
晶圆是制造半导体芯片的基本材料，半导体集成电路最主要的原料是硅，因此对应的就是硅晶圆。硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在于岩石、砂砾中，硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤：硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。首先是硅提纯，将沙石原料放入一个温度约为2000 ℃，并且有碳源存在的电弧熔炉中，在高温下，碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应（碳与氧结合，剩下硅），得到纯度约为98%的纯硅，又称作冶金级硅，这对微电子器件来说不够纯，因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感，因此对冶金级硅进行进一步提纯：将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应，生成液态的硅烷，然后通过蒸馏和化学还原工艺，得到了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%，成为电子级硅。接下来是单晶硅生长，最常用的方法叫直拉法（CZ法）。
如上图所示，高纯度的多晶硅放在石英坩埚中，并用外面围绕着的石墨加热器不断加热，温度维持在大约1400 ℃，炉中的气体通常是惰性气体，使多晶硅熔化，同时又不会产生不需要的化学反应。为了形成单晶硅，还需要控制晶体的方向：坩埚带着多晶硅熔化物在旋转，把一颗籽晶浸入其中，并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转，同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去。因此所生长的晶体的方向性是由籽晶所决定的，在其被拉出和冷却后就生长成了与籽晶内部晶格方向相同的单晶硅棒。用直拉法生长后，单晶棒将按适当的尺寸进行切割，然后进行研磨，将凹凸的切痕磨掉，再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜，晶圆片制造就完成了。
单晶硅棒的直径是由籽晶拉出的速度和旋转速度决定的，一般来说，上拉速率越慢，生长的单晶硅棒直径越大。而切出的晶圆片的厚度与直径有关，虽然半导体器件的制备只在晶圆的顶部几微米的范围内完成，但是晶圆的厚度一般要达到1 mm，才能保证足够的机械应力支撑，因此晶圆的厚度会随直径的增长而增长。
晶圆制造厂把这些多晶硅融解，再在融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是“晶圆”。
来源：前瞻产业研究院,搜狗百科
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