电子行业研究报告：IDM or Fablessis that a question？-211022（25页）.pdf

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1、自 1947 年晶体管发明以来，其在工作原理、材料、结构、功能和集成/分立形式等方面不断丰富和完善，大体而言，晶体管主要起到电流通断、信号放大和功率控制(开关和电压、电流控制)的功能，基于电流通断的功能，晶体管逐渐衍生出逻辑电路，而基于信号放大和功率控制的功能，晶体管分别衍生出模拟电路和分立器件。复盘三者的发展脉络可以发现，逻辑电路的升级表现为：在关键节点上晶体管在器件结构层面的创新，以及晶体管在集成度层面的创新，而在大多数时间里，晶体管集成度的创新对逻辑电路的升级起到了主导作用。模拟电路的升级表现为：由晶体管、电阻、电容构成的电路结构的创新。分立器件的升级表现为：晶体管在器件结构层面的创新。

2、而在逻辑电路领域，正是半导体产业升级从器件结构层面逐步延伸至集成度层面，为半导体工艺的标准化奠定了基础。第二章文末提到，以 PC 为代表的终端应用加速渗透，带动了半导体产品出货量的增加。特别是在逻辑电路领域，以处理器为代表的半导体产品用量巨大，相应地，其生产规模也不断扩张。在此过程中，由于标准化的半导体工艺有助于控制生产成本、优化研发流程，推进半导体产品公司的降本和增效，因此，半导体工艺逐渐趋于标准化，在以集成度升级为推动力的逻辑电路领域，出现了以标准 CMOS 工艺为代表的集成电路工艺。而标准化的半导体工艺，也逐渐形成了晶圆制造代工的基础。在以逻辑芯片为代表的半导体产品领域，随着生产规模的扩

3、张，晶圆制造代工模式的规模效应开始显现。对于 IDM 和采用纯晶圆代工模式的 Foudry 而言，在其他条件(例如，设备、材料的成本相同，生产晶圆的售价相同)均一致的假设下，二者的效益与各自的生产规模直接相关。在 E 点之前，全市场委外生产的规模小于 IDM 的生产规模，那么同样建设一条晶圆制造产线，IDM 的规模效应优于 Foundry，产品更具成本优势。而在E 点之后，由于半导体产品出货量的增加，叠加Fabless 公司的涌现，若干家IDM难以满足全市场的生产需求，而Foundry 则可以灵活对接全市场的生产订单，因此，同样投建一座晶圆厂，Foundry 的规模效应更强，其生产的平均成本比

4、 IDM 更低，因而更具市场竞争力。1987 年，全球首家Foundry-台积电应运而生，当时，台积电拥有一条6 英寸晶圆制造产线，使用3m 制程。1988 年，英特尔CEO Andrew Grove 造访台积电，并与台积电展开合作，由台积电为英特尔生产部分处理器和芯片组产品。此后，台积电在晶圆代工市场持续突破：1998 年英伟达开始使用台积电 0.35m 制程生产处理器产品，2004 年台积电成功研发 0.13m 系统单芯片铜/低介电系数制程技术、2007 年与 ASML 合作成功推出第一台浸没式光刻机、2011 年基于后闸级技术路线率先成功推出 28nm 制程、 2014 年独家代工苹果 A8 芯片，2018 年率先推出 7nm 制程，并在此后的各代制程的量产上保持领先。根据IC Insight 的数据，2020 年底，台积电晶圆代工产能约 270 万片/月，占全球晶圆产能的 13.1%，位居全球第二位，作为参考，IDM 英特尔的晶圆产能约 88.4万片/月，占全球晶圆产能的4.2%。根据Trend Force 的数据，2021 年第二季度，台积电在全球晶圆代工市场市占率达 52.9%(营收口径计)，位居全球首位。