集成电路行业发展概况及发展趋势
思瀚产业研究院    2024-12-27

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体行业是现代经济社会发展先导性产业，是电子信息产业的基础支撑。根据世界半导体贸易统计协会统计，2023年，全球半导体市场规模为5,198.2亿美元，同比下降10.9%。半导体产品主要分为集成电路、分立器件、光电子器件及传感器四类。其中集成电路在半导体产品中占比超过 80%，总体行业附加值最大。

集成电路行业是信息技术产业核心和国民经济信息化基础，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，是国家创新驱动发展战略的重点发展领域。

集成电路简称 IC（Integrated Circuit），是指通过一系列特定加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻器、电容器等无源器件，按照一定电路互联，“集成”在半导体晶片上，随后封装在一个外壳内，执行特定功能的电路或系统。

按照产品种类划分，集成电路可进一步细分为承担计算功能的逻辑芯片、承担存储功能的存储芯片、承担传输与能源供给功能的模拟芯片以及将运算、存储等功能集成于一个芯片之上的微控制单元四个主要品类。其中存储芯片是集成电路占比最大的品类，约占 35%。

按照产业链环节划分，集成电路可以分为设计、制造、封装和测试环节。目前，境内集成电路发展仍以集成电路设计为主，销售额占比不断增加。根据中国半导体行业协会统计及弗若斯特沙利文市场调研，2023 年境内集成电路产业销售额为 12,362.0 亿元，同比增长 0.4%，其中设计业、制造业、封装测试业分别占比 45.0%、30.0%、25.0%，集成电路制造占比逐渐升高，预计未来中国集成电路产业市场规模将继续保持增长态势，2028 年境内集成电路行业市场规模将达到 20,679.5 亿元。

在全球集成电路产业中，受到摩尔定律驱动，技术节点向 5nm 和 3nm 演化，集成电路设计和制造成本不断上升，导致设计和制造比重在整体产业结构中不断上升。晶圆制造是指晶圆生产商根据设计版图进行掩模制作，形成模版，在晶圆上批量制造集成电路，通过多次重复运用光刻、掺杂、沉积等工艺，最终在晶圆上实现高集成度的复杂电路。

晶圆生产后通常要进行晶圆测试，检测晶圆的电路功能和性能。晶圆制造工艺流程中，光刻工艺系利用光化学反应原理把事先制备在掩模板上的图形转印到一个衬底上的过程，其定义了集成电路尺寸，难度最大，耗时最长，芯片在生产过程中一般需要进行 20-90 次光刻，是晶圆制造工艺中关键一环；薄膜沉积工艺系利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质，通过气相沉积方式在衬底表面形成薄膜的过程，其对提高集成电路性能、可靠性和寿命至关重要。

境内集成电路得益于成熟制程自主可控性逐渐提高及晶圆制造厂商更加专注先进制程的市场开拓和制造生产，技术节点在 14-90nm 范围的晶圆产能增长明显。根据 SEMI 数据，2017-2020 年，全球范围内投产半导体晶圆厂为 62 座，其中 26 座设于境内地区，占全球总数的 42%。

同时，2021 年末，根据全球范围内半导体制造商的新增产能建设计划，预计新建晶圆厂每月可生产多达 260 万片晶圆（等效 8 英寸计算）。

2021-2023 年，境内新建半导体晶圆厂达 20 座，远超名列第二的美洲地区和第三的欧洲及中东地区。根据弗若斯特沙利文预测，到2025 年，境内 12 英寸晶圆产能有望达每月 240 万片，位列全球第一。

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