1. 引言：芯片代工产业的兴起与发展历史
1.1 半导体产业早期发展（1960-1980 年代）
半导体产业的发展历程始于 20 世纪中叶，其早期阶段为后续的代工模式奠定了重要基础。1955 年，贝尔电话实验室的 Carl Frosch 和 Lincoln Derick 在研究过程中意外发现了硅片上生长二氧化硅层的现象，并观察到了表面钝化效应，这一发现为现代半导体制造技术奠定了基础。1965 年，英特尔创始人之一戈登・摩尔博士做出了具有前瞻性的观察，提出了著名的摩尔定律，预测集成电路上可容纳的晶体管数目每隔 18-24 个月便会增加一倍。
1971 年，英特尔推出了世界上第一个商用微处理器 Intel 4004，采用 10 微米工艺制造，每个芯片包含约 2,300 个晶体管。这一里程碑事件标志着半导体产业进入了商业化发展阶段。随后的技术演进呈现出快速的缩小趋势：1974 年工艺节点缩小到 6 微米，1977 年进一步缩小到 3 微米，1982 年实现了 1.5 微米工艺，1985 年达到了 1 微米。
早期的半导体产业主要采用 IDM（Integrated Device Manufacturer，垂直整合制造商）模式，即企业从芯片设计、制造、封装测试到销售的全产业链环节均自主完成。这种模式的形成主要是因为半导体开发需要大规模投资，只有拥有巨大资本的大企业才能承担全部环节的成本。当时的主要 IDM 企业包括 IBM 微电子、英特尔、德州仪器、摩托罗拉、三星、NEC、东芝等。
1.2 IDM 模式的主导地位与局限性
在半导体产业发展的前三十年中，IDM 模式一直占据主导地位。这种垂直整合模式的优势在于企业能够对整个生产流程进行直接控制，有利于技术保密、质量控制和快速响应市场需求。IDM 企业通过内部协调设计与制造环节，能够实现技术创新的快速迭代和产品的及时推出。
然而，随着技术的不断进步，IDM 模式的局限性逐渐显现。首先是资本投入的急剧增加，新建晶圆厂的成本呈现指数级增长。从 1983 年的约 2 亿美元，到 2020 年代初期的尖端晶圆厂建设成本已经超过 200 亿美元，十年运营成本同样高昂。这种巨额投资压力使得越来越多的企业难以独立承担先进制程的开发和生产。
其次是技术开发的复杂性不断提升。随着工艺节点向纳米级演进，制造技术的复杂度呈指数级增长，需要大量的专业技术人才和持续的研发投入。IDM 企业既要承担设计研发的成本，又要承担制造设备的巨额投资，这种双重压力使得企业在面对快速变化的市场需求时缺乏足够的灵活性。
此外，市场需求的多样化也对 IDM 模式提出了挑战。随着个人电脑、移动电话等消费电子产品的快速普及，市场对芯片的需求呈现出多样化和个性化的特征。IDM 企业难以同时满足所有细分市场的需求，特别是在面对专业应用领域的特殊需求时，往往缺乏足够的灵活性和响应速度。
1.3 代工模式的诞生与发展机遇
面对 IDM 模式的局限性，半导体产业开始探索新的商业模式。1980 年代后期，"Fabless"（无晶圆厂）和 "Foundry"（晶圆代工）两种新商业模式应运而生。Fabless 模式是指企业专注于芯片设计而不拥有制造工厂，而 Foundry 模式则是指企业专门从事芯片制造而不进行设计。
这种专业化分工模式的出现主要源于几个关键因素。首先是技术进步带来的设计复杂度提升，使得芯片设计本身成为了一个高度专业化的领域，需要大量的专业人才和先进的设计工具。其次是制造设备成本的急剧上升，使得许多小型设计公司无法承担自建晶圆厂的巨额投资。据统计，1985 年至 1994 年间，仅硅谷就涌现出约 250 家 Fabless 公司。
1987 年成为了半导体代工产业发展史上的关键转折点。这一年，张忠谋在台湾新竹科学园区创立了台积电（TSMC），这是全球第一家专门为 Fabless 客户生产产品的晶圆代工企业。台积电的创立标志着纯粹代工模式的正式诞生，开创了半导体产业专业化分工的新纪元。与传统 IDM 企业不同，台积电坚持 "只做代工、不与客户竞争" 的经营理念，专注于为芯片设计公司提供制造服务，这一创新模式为后续的产业发展奠定了重要基础。
2. 台积电的崛起之路：从创立到行业霸主的发展历程
2.1 台积电创立背景与早期发展（1987-2000 年）
台积电的创立源于张忠谋对半导体产业发展趋势的深刻洞察。1985 年，张忠谋出任台湾工业技术研究院院长，开始推动台湾半导体产业的发展。1987 年 2 月 21 日，在台湾政府、荷兰飞利浦公司以及私人投资者的共同支持下，台积电正式成立，初始实收资本额为 13.775 亿新台币。
台积电成立之初面临着巨大的挑战。在技术方面，公司最初从台湾工研院转移了 3.5 微米和 2.0 微米工艺技术，并于 1988 年成功自主开发 1.5 微米工艺，开启了自主研发征程。然而，与英特尔等技术领先企业相比，台积电的工艺技术落后了两代半。在市场开拓方面，由于技术保密和竞争顾虑，台积电初期只能承接英特尔的边缘订单及中小设计公司的业务，发展艰难。
转机出现在 1988 年，在美国企业家安迪・葛洛夫（Andy Grove）的推荐下，台积电与英特尔展开接触，并在次年取得了英特尔的品质认证。尽管台积电的芯片制造工艺落后英特尔两代半，但葛洛夫看中了其在 3 微米技术上的良好良品率，决定将部分订单交给台积电生产。这一合作关系的建立为台积电打开了国际市场的大门，奠定了其后续发展的重要基础。
在张忠谋的领导下，台积电坚持 "自主技术" 策略，积极进行制程技术开发。公司成立初期就确立了不依赖外部技术转移，而是自主开发制造工艺的发展路线，这一决策被证明具有重要的战略意义。1994 年，台积电在台湾证券交易所挂牌上市，同年 10 月在美国纽约证券交易所发行美国存托凭证（ADR），成为台湾地区首家在纽交所上市的公司。
1990 年代是台积电快速发展的关键时期。公司通过持续的技术创新和产能扩张，逐步确立了在晶圆代工领域的领先地位。到 1990 年代中期，台积电已经成为全球最大的芯片代工企业，拥有两座 6 英寸芯片工厂和三座 8 英寸芯片工厂。1997 年，台积电启动 "台南科学工业园区制造暨研发中心计划"，投资 4000 亿元新台币用于在台南建设 6 座新的芯片代工基地，标志着公司开始大规模的产能扩张。
2.2 技术突破与市场扩张（2000-2010 年）
进入 21 世纪，台积电迎来了技术突破和市场扩张的黄金时期。在技术发展方面，公司在先进制程领域取得了一系列重要突破。2000 年，张忠谋提出了雄心勃勃的 "群山计划"，针对五家采用先进工艺的 IDM 大厂（德州仪器、意法半导体、摩托罗拉等）量身定制解决方案，这一战略帮助台积电吸引了更多重要客户，加速了 IDM 企业向代工模式的转变。
在制程技术方面，台积电在 2000 年代实现了从微米到纳米的关键跨越。2004 年，公司领先全球发表了使用浸润式曝光技术产出的 90 纳米工艺。2005 年，台积电领先专业代工领域成功试产 65 纳米芯片，并于 2006 年通过产品验证。2008 年，公司采用 40 纳米制程技术为多家客户量产芯片，这一技术结合了 193 纳米浸润式曝光技术。
2000 年代也是台积电进行大规模并购整合的重要时期。为了应对竞争对手联电在 1999 年合并 5 家公司的挑战，台积电采取了积极的并购策略，首先收购了宏碁旗下的德碁半导体，随后又以 50 亿美元收购了世大半导体。这些并购行动不仅扩大了台积电的产能规模，也增强了其在技术和市场方面的竞争力。
在商业模式创新方面，2000 年张忠谋在 40 纳米技术还是市场最先进节点的时候，推出了开放创新平台（Open Innovation Platform, OIP），这一平台为客户提供了完整的设计生态系统，包括设计工具、IP 库、工艺技术等，大大降低了客户的设计门槛和开发成本。
2008 年金融危机对全球半导体产业造成了重大冲击，但台积电凭借其强大的技术实力和客户基础成功渡过了难关。公司在危机期间继续投资先进制程技术开发，并在 2009 年开始布局 28 纳米技术，这一决策被证明具有重要的前瞻性。
2.3 先进制程领先优势的确立（2010-2020 年）
2010 年代是台积电确立在先进制程领域绝对领先地位的关键十年。在这一时期，公司在技术创新和市场份额方面都实现了重大突破。2011 年，台积电领先专业代工领域推出 28 纳米泛用型制程技术，随后持续扩展其 28 纳米系列技术。
张忠谋将 28 纳米节点视为台积电发展史上的关键一役。当时公司研发团队认为 28 纳米就像网球拍的 "最佳点"，在性能、成本和能效上达到完美平衡。张忠谋决定将研发预算占比设定为 8%，并将每年资本支出从 20 亿美元大幅提升至 60 亿美元，全力投入 28 纳米制程研发。这一决策在董事会引发了诸多质疑，但最终被证明是正确的。28 纳米技术的成功量产开启了智能手机的新时代，也让台积电在行业前沿占据了领导地位。
在更先进制程的开发方面，台积电继续保持着行业领先地位。2013 年 11 月，公司领先全球专业代工领域成功试产 16 纳米 FinFET（鳍式场效应晶体管）制程技术。2014 年，台积电采用双重曝光技术成功量产 20 纳米产品，并在该年度创造了最快速的产能提升记录。
2018 年成为了台积电发展史上的又一个重要里程碑。公司领先全球专业代工领域量产 7 纳米 FinFET 技术，这是台积电量产速度最快的技术之一。7 纳米技术的成功量产标志着半导体制造进入了极纳米时代，也进一步巩固了台积电在先进制程领域的领先地位。
在市场份额方面，台积电在 2010 年代实现了持续增长。根据统计数据，从 2019 年第一季度起，只有台积电持续扩大其市场份额。公司的营收规模也实现了快速增长，从 2019 年的 10700 亿新台币增长到 2023 年的 21617 亿新台币，年复合增长率达到 19.22%。
2018 年张忠谋退休，魏哲家接任董事长，刘德音接任 CEO，台积电进入了新的发展阶段。尽管张忠谋不再直接参与公司管理，但其创立的商业模式和技术创新文化继续影响着台积电的发展方向。
2.4 一家独大地位的形成（2020-2026 年）
进入 2020 年代，台积电在全球晶圆代工市场的统治地位进一步巩固，形成了一家独大的格局。这种优势地位的形成主要源于几个关键因素的共同作用。
首先是在先进制程技术方面的绝对领先优势。2020 年，台积电领先业界量产 5 纳米 FinFET 技术，协助客户实现智能手机及高性能运算等产品的创新。2022 年，公司再次领先业界成功大量量产 3 纳米 FinFET 制程技术，N3 成为业界最先进的半导体逻辑制程技术。根据 TrendForce 2025 年第二季度报告，台积电 3 纳米制程（N3E/N3P）良率已稳定在 90% 以上，2024 年全年贡献了其 18% 的营收。
在市场份额方面，台积电的优势地位呈现出不断扩大的趋势。2020-2022 年期间，台积电在晶圆代工市场的占有率一直徘徊在 54% 左右，市场份额第二的三星电子市占率在 17% 左右。然而，随着台积电 3 纳米工艺在 2023 年下半年上线，公司市占率立即上升至 59%，而三星电子市占率则在 2023 年下降到 11%，2024 年进一步下降到个位数水平。
2024 年第三季度，台积电的市场份额达到 64%，较上一季度的 62% 进一步提升。2025 年第二季度，公司营收突破 302 亿美元，市场份额达到 70.2%，创下历史新高。2025 年第三季度，台积电营收近 331 亿美元，市占率微幅上升至 71%，继续稳居行业第一。根据市场预测，台积电的市场份额将从 2025 年的 70% 增至 2026 年的 75%。
在技术能力方面，台积电在先进制程领域的优势地位几乎无法撼动。公司在 7 纳米以下制程的市占率超过 90%，3 纳米市占率达到 100%，2024 年先进制程营收占比达到 67%。台积电的 2 纳米工艺（N2）也在按计划推进，该技术采用第一代纳米片（Nanosheet）晶体管技术，风险生产已于 2024 年 7 月开始，计划在 2025 年下半年开始批量生产。
台积电一家独大地位的形成还得益于其在客户资源、产能规模、技术生态等多个方面的综合优势。公司服务超过 500 家客户，其芯片为超过 12,000 种产品提供动力，从智能手机、电动汽车到 AI 系统和航空航天技术。在产能方面，台积电在台湾、中国大陆、美国、日本等地拥有多个生产基地，能够满足全球客户的需求。
值得注意的是，台积电的成功也带来了一些挑战和风险。首先是地缘政治因素的影响，随着中美科技竞争的加剧，台积电面临着越来越大的地缘政治压力。其次是技术发展的物理极限，随着制程节点向更先进水平推进，技术难度和成本都在急剧上升。第三是市场需求的不确定性，特别是在人工智能、5G 等新兴应用领域的需求变化可能对台积电的业务产生重大影响。
3. 当前代工行业格局：2026 年仍在运营的主要企业
3.1 第一梯队：先进制程主导企业
截至 2026 年 1 月，全球晶圆代工行业呈现出明显的分层竞争格局，其中第一梯队企业主要是能够生产 7 纳米及以下先进制程的厂商，这些企业在技术水平和市场地位方面都处于行业领先地位。
台积电（TSMC） 无疑是第一梯队的绝对领导者。根据最新市场数据，台积电在 2025 年第二季度的市场份额达到 70.2%，营收突破 302 亿美元。公司在先进制程领域的优势地位极为明显，7 纳米以下制程市占率超过 90%，3 纳米市占率达到 100%，2024 年先进制程营收占比达到 67%。台积电的技术领先优势不仅体现在制程节点上，更体现在良率和量产能力方面。公司的 3 纳米制程良率已稳定在 90% 以上，2 纳米工艺也在按计划推进，预计 2025 年下半年开始批量生产。
三星电子（Samsung Foundry） 是第一梯队中的重要成员，也是台积电最主要的竞争对手。尽管三星在市场份额方面与台积电存在较大差距，但在技术能力方面仍然具有较强的竞争力。2025 年第二季度，三星代工业务营收近 31.6 亿美元，市场份额为 7.3%，排名第二。三星在 3 纳米技术方面采用了 GAA（Gate-All-Around）技术路线，虽然初期良率较低（2024 年上半年仅 65%），但通过工艺改进，2025 年上半年良率已提升至 80%，并在 2025 年第二季度实现了对谷歌 Tensor G5 芯片的量产供应。三星的 2 纳米工艺（SF2）计划在 2025 年下半年开始批量生产，采用 GAA 技术，预计在功耗效率方面具有一定优势。
英特尔代工服务（Intel Foundry Services, IFS） 作为传统 IDM 巨头英特尔的代工业务部门，正在努力重返代工市场。英特尔在制程技术方面具有深厚的技术积累，其 18A 工艺（相当于 1.8 纳米）计划在 2025 年量产，采用 RibbonFET（GAA 技术的一种变体）和 PowerVia 背面供电技术。尽管英特尔在代工业务方面起步较晚，但其强大的技术实力和客户基础使其有望在未来成为重要的竞争者。
3.2 第二梯队：中端制程与特色工艺企业
第二梯队企业主要专注于中端制程（14-28 纳米）和特色工艺的生产，这些企业在各自的细分市场具有较强的竞争力，是全球半导体供应链的重要组成部分。
中芯国际（SMIC） 是中国大陆最大的晶圆代工企业，也是全球第三大代工厂。2025 年第二季度，中芯国际营收为 22.1 亿美元，市场份额为 5.1%，排名第三。尽管受到美国制裁的影响，中芯国际在先进制程发展方面面临挑战，但其在成熟制程领域具有较强的实力。公司的 28 纳米工艺良率达到 95%（对标台积电水平），14 纳米 FinFET 工艺稳定量产，月产能约 2 万片，良率达到 85% 以上。中芯国际的 N+2 工艺（等效 7 纳米）已进入小批量试产阶段，N+3 工艺（等效 5.5 纳米）实现量产，在无 EUV 条件下晶体管密度达到 1.7 亿 / 平方毫米，良率超过 92%。
联电（UMC） 是台湾地区第二大代工厂，也是全球第四大代工厂。2025 年第二季度，联电营收达到 19 亿美元，环比增长 8.2%，市场份额为 4.4%。联电专注于成熟制程和特色工艺，在汽车电子、工业控制等应用领域具有较强的竞争力。公司在 28 纳米及以上制程技术方面具有丰富的经验，同时也在开发一些特色工艺技术，如射频、功率器件、图像传感器等。
格芯（GlobalFoundries, GF） 是全球第五大代工厂，2025 年第二季度营收接近 16.9 亿美元，市场份额为 3.9%。格芯的发展历程较为曲折，最初是 AMD 的制造部门，2009 年从 AMD 拆分出来，在阿布扎比投资机构 ATIC 的支持下成立独立公司。格芯曾试图在先进制程领域与台积电竞争，但在 2018 年宣布停止 7 纳米及以下先进工艺开发，转向专注于成熟制程和特色工艺，特别是 22 纳米 FD-SOI（全耗尽绝缘体上硅）技术。
3.3 第三梯队：成熟制程与区域特色企业
第三梯队企业主要专注于成熟制程（28 纳米以上）和特定区域市场，这些企业虽然在技术水平上不如前两梯队，但在满足特定市场需求方面发挥着重要作用。
华虹集团（HuaHong Group）是中国大陆重要的代工企业集团，2025 年第二季度营收约 10.6 亿美元，市场份额约 2.5%，排名第六。华虹集团旗下包括华虹宏力（HHGrace）和上海华力（HLMC）等子公司，在特色工艺领域具有较强的实力。公司是全球最大的 MCU（微控制器）代工平台，车规级 BCD 工艺市占率达到 25%。华虹的 40 纳米超低功耗平台针对车载 MCU 市场进行了优化，已成功导入 12 款产品并实现出货。
世界先进（Vanguard）是台湾地区的重要代工企业，2025 年第二季度营收近 3.8 亿美元，环比增长 4.3%，排名第七。世界先进专注于逻辑芯片和混合信号芯片的代工，在特定应用领域具有一定的技术优势。
合肥晶合（Nexchip）是中国大陆新兴的代工企业，2025 年第三季度营收达到 4.09 亿美元，环比增长 12.7%，排名超越高塔半导体上升至第八位。合肥晶合主要专注于显示驱动芯片（DDIC）、图像传感器（CIS）和电源管理芯片（PMIC）等应用领域，受益于中国市场消费补贴和客户需求增长，发展势头良好。
高塔半导体（Tower Semiconductor）是一家具有多元化技术能力的代工企业，2025 年第二季度营收为 3.7 亿美元，市场份额排名第八。高塔半导体在模拟、射频、功率器件等特色工艺方面具有较强的技术实力，同时也提供标准逻辑芯片代工服务。
力积电（PSMC）是台湾地区的代工企业，2025 年第二季度营收为 3.5 亿美元，市场份额排名第十。力积电的前身是力晶科技，经历了财务危机和企业重组后，于 2019 年 5 月完成重组，专注于专业晶圆代工业务。
3.4 代工企业地域分布与竞争态势
从地域分布来看，全球晶圆代工产业呈现出高度集中的特征，主要产能集中在东亚地区。根据统计数据，晶圆制造产能高度集中在中国台湾地区、韩国、中国大陆、日本和新加坡，这些地区在 2018-2023 年期间合计占全球晶圆制造总产能的约 80%。
中国台湾地区在全球晶圆代工产业中占据主导地位，不仅拥有台积电这一全球最大的代工厂，还拥有联电、世界先进、力积电等多家重要代工企业。台湾地区的代工企业合计市场份额超过 70%，继续稳居全球半导体制造的核心地位。
中国大陆的代工产业正在快速发展，拥有中芯国际、华虹集团、合肥晶合等多家代工企业。在全球前十大代工厂中，中国大陆企业占据三席（中芯国际、华虹集团、合肥晶合），显示出中国在全球半导体供应链中地位的提升。
韩国拥有三星这一重要的代工企业，虽然三星的代工业务规模不及台积电，但其在技术能力和市场地位方面仍然具有重要影响力。美国拥有英特尔代工服务，虽然起步较晚，但其技术实力和资源优势使其有望成为重要的竞争者。欧洲则主要依靠格芯等企业，但整体规模相对较小。
从竞争态势来看，当前代工行业呈现出明显的技术分层和市场分化特征。在先进制程领域，台积电几乎形成了垄断地位，其市场份额超过 70%，在 3 纳米等最先进制程方面更是占据 100% 的市场份额。在中端制程领域，竞争相对激烈，包括三星、英特尔、中芯国际、联电、格芯等多家企业都具有一定的技术能力和市场份额。在成熟制程和特色工艺领域，竞争更加多元化，不同企业根据自身的技术优势和市场定位形成了差异化的竞争格局。
值得注意的是，地缘政治因素正在对全球代工产业格局产生越来越重要的影响。美国通过出口管制、技术封锁等手段试图限制中国代工企业的发展，同时通过 CHIPS 法案等政策措施吸引台积电、三星等企业赴美建厂，以重塑全球半导体供应链。这些因素都可能对未来的代工产业格局产生深远影响。
4. 退出代工市场的企业：历史上的重要参与者
4.1 IDM 厂商代工业务的退出
在半导体产业发展的历史进程中，许多传统 IDM 厂商选择退出或缩减代工业务，这一趋势反映了产业分工模式的深刻变化。
德州仪器（Texas Instruments）是最早退出代工业务的重要 IDM 厂商之一。德州仪器在 2007 年做出了重大战略调整，宣布将不再开发 45 纳米（0.045 微米）以后的内部工艺技术，转而依赖台积电和联电等代工厂进行 32 纳米及以下节点的工艺开发。这一决策标志着德州仪器从垂直整合模式向 Fab-lite 模式的转变。到 2011 年德州仪器收购国家半导体时，公司总收入达到 143 亿美元，已经将约 20% 的晶圆（在先进逻辑芯片方面达到 75%）外包给领先的代工供应商。
德州仪器的转型反映了 IDM 模式在面对先进制程技术挑战时的困境。随着工艺节点向纳米级演进，技术开发和设备投资的成本呈指数级增长，使得许多 IDM 企业难以同时承担设计研发和制造投资的双重压力。通过外包制造环节，德州仪器能够将资源集中在其核心优势领域 —— 模拟芯片和嵌入式处理技术的设计上。
摩托罗拉（Motorola）的半导体业务也经历了类似的转型过程。摩托罗拉半导体部门后来独立为飞思卡尔（Freescale），最终选择了向 Fab-lite 模式转型，将部分制造业务外包给代工厂，仅保留少部分产品的自主生产能力。这种转型模式在当时的 IDM 企业中具有一定的代表性。
其他重要的 IDM 厂商如英飞凌（Infineon，原西门子半导体部门）、恩智浦（NXP，原飞利浦半导体部门）等也都选择了向 Fab-lite 模式转型。这些企业在保留部分成熟制程生产能力的同时，将先进逻辑芯片的制造外包给专业代工厂，以降低资本投入和技术风险。
IDM 厂商退出代工业务的主要原因包括几个方面。首先是资本投资压力的急剧增加，新建先进制程晶圆厂的成本已经超过 200 亿美元，这种巨额投资对于大多数 IDM 企业来说都难以承受。其次是技术开发的专业化程度不断提升，使得制造技术本身成为了一个需要持续大量投入的专业领域。第三是市场需求的多样化和快速变化要求企业具有更高的灵活性，而专业化的代工模式能够更好地满足这种需求。
4.2 专门代工企业的倒闭与被收购
除了 IDM 厂商的代工业务退出外，一些专门的代工企业也因为各种原因退出了市场，这些案例反映了代工行业竞争的激烈程度和经营风险。
特许半导体（Chartered Semiconductor）是新加坡重要的代工企业，其发展历程和最终被收购的经历具有重要的代表性。特许半导体成立于 1987 年，与台积电同年，但发展轨迹却截然不同。2000 年，新加坡淡马锡控股的子公司 ST Engineering 收购了特许半导体。然而，特许半导体在激烈的市场竞争中逐渐失去了优势地位，最大股东淡马锡曾考虑将其出售，并据传与三星、中芯国际、台积电、联电等多家企业洽谈合并事宜。
2009 年 9 月，特许半导体最终被格罗方德（GlobalFoundries）的主要股东收购，收购价格为 25 亿新加坡元（约合 18 亿美元），这标志着特许半导体作为独立实体 22 年历程的结束。格罗方德是由 AMD 与阿布扎比先进技术投资公司（ATIC）合资成立的企业，这次收购使格罗方德获得了在亚洲的重要生产基地和技术能力。
日本代工企业 JS Foundry的破产案例反映了代工行业的经营风险。2025 年 7 月 14 日，日本政府支持的半导体代工厂 JS Foundry 向东京地方法院申请破产保护，负债总额约为 161 亿日元（约合 7.84 亿元人民币）。JS Foundry 的主要生产基地位于新潟县，该工厂最初由三洋电机于 1984 年建造，2011 年转售给美国半导体制造商安森美（Onsemi），2022 年由 JS Foundry 从安森美手中取得。JS Foundry 的破产反映了即使是政府支持的代工企业也可能面临经营困难。
力晶科技（Powerchip）的重组案例展示了代工企业在面临财务危机时的应对策略。力晶科技的技术来源日本尔必达（Elpida）因严重亏损而破产，被美国存储厂美光（Micron）收购。力晶科技也因此陷入财务危机，每股净值转为负数，股价暴跌至 0.29 元新台币，面临退市风险，创始人黄崇仁背上了 1200 亿新台币的债务。
为了应对危机，力晶集团在 2019 年 5 月完成企业重组，由旗下力晶科技将 3 座 12 英寸晶圆厂及相关资产整合为力晶积成电子制造股份有限公司，简称 "力积电"，专注于专业晶圆代工业务。这种重组模式使力积电得以摆脱财务困境，重新在代工市场站稳脚跟。
其他一些代工相关企业也因为各种原因退出了市场。例如，比利时 GaN（氮化镓）半导体代工厂 BelGaN 于 2024 年 8 月申请破产，其前身可追溯到 1983 年成立的 MIETEC，经过多次转手后最终走向破产，2025 年 1 月的拍卖通过出售芯片制造设备筹集了超过 2300 万欧元。美国氮化镓晶圆制造厂 NexGen Power Systems 于 2023 年圣诞节前夕宣布倒闭，2023 年 12 月上旬申请破产，随后被安森美以 2000 万美元的价格收购了其德威特工厂的设备和知识产权。
4.3 日本企业代工业务的转型
日本半导体企业在代工业务方面的转型反映了日本半导体产业在全球竞争格局中的变化和调整。
瑞萨电子（Renesas Electronics）在新加坡的业务调整是一个典型案例。2015 年 12 月 31 日，瑞萨电子决定终止其在新加坡子公司瑞萨半导体新加坡的生产运营。这一决定是在与工会完成谈判并完成制造设施转移后做出的，反映了日本企业在全球产能布局方面的战略调整。
IQE 公司在新加坡的业务关闭也体现了代工行业的竞争压力。IQE 是全球领先的先进化合物半导体晶圆产品和材料解决方案供应商，2021 年 9 月宣布决定在 2022 年中期关闭其在新加坡的生产基地，作为全球整合战略的一部分。
日本企业代工业务转型的主要原因包括几个方面。首先是来自韩国、台湾地区代工企业的激烈竞争，这些地区的企业在成本控制、技术创新和市场响应速度方面具有明显优势。其次是日本国内市场需求的变化，随着日本在全球半导体市场份额的下降，国内代工需求也相应减少。第三是技术路线的选择问题，日本企业在某些技术领域的投入与市场需求存在偏差，导致竞争力下降。
4.4 代工行业退出企业的经验教训
通过对这些退出代工市场企业的分析，可以总结出一些重要的经验教训。
首先是技术创新能力的重要性。在代工行业中，技术领先是企业生存和发展的关键。台积电之所以能够成为行业霸主，很大程度上得益于其在先进制程技术方面的持续创新和领先优势。相反，许多退出市场的企业往往是因为在技术创新方面落后于竞争对手，无法满足市场对先进制程的需求。
其次是资本实力和财务稳定性的重要性。代工行业是一个资本密集型行业，需要持续的大规模投资来更新设备、开发新技术。许多企业因为无法承受巨额的资本投入而选择退出或被收购。例如，力晶科技的财务危机很大程度上就是因为无法承担技术开发和设备投资的成本。
第三是市场定位和战略选择的重要性。不同的代工企业需要根据自身的技术优势和资源条件选择合适的市场定位。一些企业选择专注于特定的技术领域或应用市场，如华虹专注于 MCU 和车规级芯片，取得了良好的发展。相反，一些企业试图在所有技术领域都与领先企业竞争，结果因为资源分散而失去了竞争优势。
第四是地缘政治因素的影响越来越重要。随着中美科技竞争的加剧，许多企业面临着技术封锁、市场准入限制等挑战。中芯国际等中国代工企业因为美国制裁而在先进制程发展方面受到限制，这也影响了其在全球市场的竞争力。
最后是产业生态系统的重要性。代工企业的成功不仅取决于自身的技术能力，还需要与设备供应商、材料供应商、设计工具供应商等建立良好的合作关系。台积电的成功很大程度上得益于其开放创新平台（OIP）生态系统的建设，这个生态系统为客户提供了完整的设计支持和技术服务。
5. 芯片制造工艺技术的演进历程
5.1 微米与亚微米时代（1960-1990 年代）
芯片制造工艺技术的发展历程始于 20 世纪 60 年代，经历了从微米到纳米的漫长演进过程。这一技术演进不仅推动了半导体产业的快速发展，也为现代信息技术的进步奠定了坚实基础。
1960-1970 年代：工艺技术的起步阶段。半导体产业在 20 世纪 60 年代刚刚崭露头角，芯片制程处于起步阶段，制程尺寸约为 10 微米。1971 年，英特尔推出了世界上第一个商用微处理器 Intel 4004，采用 10 微米工艺制造，每个芯片包含约 2,300 个晶体管。这一里程碑产品的推出标志着半导体产业进入了商业化发展的新时代。
进入 70 年代，芯片制程迎来了重要突破，制程尺寸从 5 微米逐渐缩小。1974 年工艺节点缩小到 6 微米，1977 年进一步缩小到 3 微米。这一时期的技术进步主要得益于光刻技术的发展和制造工艺的不断优化。
1980 年代：亚微米时代的到来。1980 年代是芯片制造工艺技术发展的关键时期，制程技术从微米级向亚微米级过渡。1982 年实现了 1.5 微米工艺，1985 年工艺节点达到了 1 微米。1987 年，IBM 公司成功研发出 1 微米制程技术，标志着芯片制程进入亚微米级时代。
这一时期的技术进步不仅体现在制程尺寸的缩小上，还包括制造工艺的全面改进。例如，1988 年世界上第一条 8 英寸集成电路生产线建立，并研制出了 16M 位 DRAM，由此进入超大规模集成电路时代。CMOS 工艺在这一时期也得到了广泛应用，1988 年的 CMOS 工艺已经包含 120 万个晶体管。
光刻技术的重要进展。在微米和亚微米时代，光刻技术的发展对工艺进步起到了决定性作用。光刻技术从最初使用可见光投影的手工绘制光掩模，逐渐发展到使用紫外光的步进投影光刻机。20 世纪 70 年代，GCA 开发出第一台分布重复投影曝光机，集成电路图形线宽从 1.5 微米缩小到 0.5 微米节点。
到了 80 年代，美国 SVGL 公司开发出第一代步进扫描投影曝光机，集成电路图形线宽从 0.5 微米缩小到 0.35 微米节点。这一时期的光刻技术主要使用 g 线（436 纳米）和 i 线（365 纳米）紫外光源，能够实现 0.5 微米的分辨率。
5.2 纳米时代的技术突破（2000-2010 年代）
进入 21 世纪，芯片制造工艺技术进入了纳米时代，制程节点从 100 纳米以下快速向更小的尺寸推进。
2000 年代：纳米时代的开启。2003 年，英特尔奔腾 4 处理器采用 90 纳米工艺，集成了 1.78 亿个晶体管，主频达到 3.6GHz，首次突破 100 纳米门槛。这一突破标志着芯片制造正式进入纳米时代。
2007 年是纳米时代的另一个重要里程碑。英特尔在这一年推出了酷睿 2 处理器，采用 45 纳米工艺，集成 4.1 亿个晶体管，引入了 "铪金属栅极" 技术，解决了漏电问题，延续了摩尔定律的发展。英特尔在 45 纳米工艺节点中开始采用带隙宽的高 k 材料，这提高了栅极电容，从而极大降低了漏电流；同时，晶体管的栅极也由多晶硅电极转变成金属电极，以抑制多晶硅在加电压时产生耗尽区，使驱动电流性能降低。
2007 年，英特尔成功研发出 45 纳米制程技术，成为纳米级制程时代的重要里程碑。这一技术的推出标志着芯片制造正式迈入纳米级制程时代，为后续的技术发展奠定了基础。
制程节点的快速推进。2000 年代制程技术的发展速度明显加快，工艺节点以每 2-3 年缩小约 30% 的速度推进。继 45 纳米之后，32 纳米、28 纳米、22 纳米等制程节点相继推出。
在这一时期，多重曝光技术开始得到广泛应用。随着制程节点向更小尺寸推进，传统的单次曝光技术已经无法满足分辨率要求，因此开发出了双重曝光、四重曝光等多重曝光技术，通过多次曝光和蚀刻工艺来实现更小的特征尺寸。
材料和器件结构的创新。2000 年代的技术进步不仅体现在制程尺寸的缩小上，还包括材料和器件结构的重大创新。在材料方面，高 k 栅极电介质材料和金属栅极技术的引入解决了传统二氧化硅栅极在纳米尺度下的漏电问题。在器件结构方面，应变硅技术的应用提高了载流子迁移率，从而提升了器件性能。
5.3 先进纳米制程的发展（2010 年代至今）
2010 年代以来，芯片制造工艺技术进入了先进纳米时代，制程节点向 7 纳米及以下尺寸快速推进，同时面临着前所未有的技术挑战。
2010 年代：7 纳米时代的到来。2010 年代是先进纳米制程技术快速发展的关键时期。2013 年实现了 20 纳米工艺，2014 年工艺节点进一步缩小到 14 纳米，2016 年实现了 10 纳米工艺。
2018 年是一个重要的里程碑，台积电率先实现了 7 纳米工艺的量产，这是台积电量产速度最快的技术之一。7 纳米技术采用了 FinFET（鳍式场效应晶体管）结构，有效解决了短沟道效应，使得制程技术能够继续向更小尺寸推进。
FinFET 技术的广泛应用。随着制程节点缩小到 20 纳米以下，传统的平面晶体管结构面临着严重的短沟道效应问题，即源漏之间的漏电增加，导致器件性能下降。为了解决这一问题，业界开始采用 FinFET（鳍式场效应晶体管）结构。
FinFET 技术通过将晶体管的沟道从平面结构转变为三维鳍状结构，增加了栅极对沟道的控制能力，有效抑制了短沟道效应。台积电在 2013 年 11 月领先全球专业代工领域成功试产 16 纳米 FinFET 制程技术，随后在 16 纳米、7 纳米、5 纳米等制程中广泛应用了这一技术。
2020 年代：3 纳米及更先进制程。进入 2020 年代，芯片制造工艺技术继续向更先进的节点推进。2020 年，台积电领先业界量产 5 纳米 FinFET 技术，协助客户实现智能手机及高性能运算等产品的创新。2022 年，台积电再次领先业界成功大量量产 3 纳米 FinFET 制程技术，N3 成为业界最先进的半导体逻辑制程技术。
台积电的 3 纳米技术在性能和功耗方面实现了显著提升。相较于 5 纳米制程技术，3 纳米技术的逻辑密度增加约 70%，在相同功耗下速度提升 10-15%。根据 TrendForce 2025 年第二季度报告，台积电 3 纳米制程良率已稳定在 90% 以上，2024 年全年贡献了其 18% 的营收。
2 纳米及未来技术展望。台积电的 2 纳米工艺（N2）正在按计划推进，该技术采用第一代纳米片（Nanosheet）晶体管技术，这是 GAA（Gate-All-Around）架构的一种形式。2 纳米技术将提供全制程节点的效能及功耗进步，计划在 2025 年下半年开始批量生产。
在更先进的制程方面，台积电已经在研发 1.4 纳米级半导体工程技术 A14，该技术计划于 2028 年投产。A14 在相同功耗下实现高达 15% 的速度提升，或在相同速度下降低高达 30% 的功耗，同时逻辑密度提升 20% 以上。
5.4 关键技术创新与工艺节点推进
在芯片制造工艺技术的演进过程中，几项关键技术创新起到了决定性作用，推动了工艺节点的持续缩小。
光刻技术的革命性进展。光刻技术是芯片制造的核心技术，其发展直接决定了制程技术的进步速度。光刻技术的发展经历了几个重要阶段：
早期阶段使用 g 线（436 纳米）和 i 线（365 纳米）紫外光源，能够实现 0.5 微米的分辨率。1990 年代开始采用深紫外（DUV）光刻技术，使用 KrF（248 纳米）和 ArF（193 纳米）准分子激光光源。1995 年，日本 Nikon 公司首次采用 248 纳米波长的 KrF 准分子激光器作为光刻机光源，将制程节点推进到 180-130 纳米；1999 年，Nikon、ASML 和 Canon 等主要光刻设备制造商推出了采用 193 纳米波长的 ArF 准分子激光器作为光源的光刻机，使制程节点进一步缩小至 130-65 纳米。
2004 年，台积电提出了浸润式光刻技术，通过在镜头和硅片间充水来提高分辨率，这一技术使 ArF 光刻能够突破物理极限，实现 45 纳米到 22 纳米制程的生产。
2010 年代，极紫外（EUV）光刻技术开始应用。EUV 光刻使用波长仅 13.5 纳米的极紫外光，比 DUV 光短 14 倍以上，理论上可直接支持 7 纳米以下节点的大规模生产。ASML 联合英特尔、台积电、三星组成 "EUV LLC 联盟"，耗时 10 年研发 EUV 技术，2017 年开始应用于 7 纳米制程生产。
多重曝光技术的应用。随着制程节点的不断缩小，光刻技术的分辨率要求越来越高，传统的单次曝光技术已经无法满足需求。因此，多重曝光技术应运而生，包括双重曝光、四重曝光等技术。
多重曝光技术通过多次曝光和蚀刻工艺来实现更小的特征尺寸。例如，双重曝光技术可以实现相当于光刻分辨率两倍的图案密度，四重曝光技术则可以实现四倍的图案密度。这些技术在 20 纳米、14 纳米、10 纳米等制程节点中得到了广泛应用。
新材料和新器件结构的创新。在材料方面，高 k 栅极电介质材料和金属栅极技术的引入是一个重要突破。传统的二氧化硅栅极在纳米尺度下存在严重的漏电问题，而高 k 材料（如氧化铪）具有更高的介电常数，能够在保持栅极电容的同时增加栅极厚度，从而减少漏电。金属栅极则解决了多晶硅栅极的耗尽效应问题。
在器件结构方面，从平面晶体管到 FinFET 再到 GAA（Gate-All-Around）结构的演进是另一个重要创新。FinFET 技术通过三维鳍状结构增加了栅极对沟道的控制能力，有效解决了短沟道效应。而 GAA 技术则进一步提高了栅极控制能力，为更先进制程的发展提供了可能。
制造工艺的全面优化。除了光刻技术、材料和器件结构的创新外，制造工艺的全面优化也是推动技术进步的重要因素。这包括刻蚀技术、薄膜沉积技术、化学机械抛光（CMP）技术等各个环节的不断改进。
例如，原子层刻蚀（ALE）和原子层沉积（ALD）技术的应用实现了原子级别的精确控制。ALE 技术通过将气体吸附到晶圆表面，然后清除多余气体并与另一种物质反应来蚀刻晶圆暴露的原子层；ALD 技术则通过类似的过程在晶圆上沉积原子层。这些技术的应用使得制造工艺能够在原子级别进行精确控制。
下表总结了主要工艺节点的发展历程和关键技术：
| 年代 | 工艺节点 | 关键技术 | 代表性产品 |
|---|---|---|---|
| 1971 年 | 10 微米 | 平面晶体管 | Intel 4004（2,300 晶体管） |
| 1985 年 | 1 微米 | 亚微米工艺 | 16M DRAM |
| 2003 年 | 90 纳米 | 铜互连技术 | Intel Pentium 4 |
| 2007 年 | 45 纳米 | 高 k 金属栅极 | Intel Core 2 |
| 2010 年 | 32 纳米 | HKMG 技术 | Intel Core i 系列 |
| 2014 年 | 14 纳米 | FinFET | Intel 14nm 处理器 |
| 2018 年 | 7 纳米 | EUV 光刻 | 苹果 A12、华为麒麟 980 |
| 2020 年 | 5 纳米 | 第二代 FinFET | 苹果 A14、高通骁龙 888 |
| 2022 年 | 3 纳米 | 第三代 FinFET | 苹果 A16、联发科天玑 9200 |
| 2025 年 | 2 纳米 | 纳米片晶体管 | 苹果 A18（预计） |
从这一发展历程可以看出，芯片制造工艺技术的进步是一个持续的创新过程，每一代新制程的推出都需要在材料、器件结构、制造工艺等多个方面实现突破。随着技术向更先进节点推进，面临的技术挑战也越来越大，需要产业界在研发投入、技术合作等方面做出更大努力。
6. 产业生态演变与未来展望
6.1 从 IDM 到 Fabless+Foundry 模式的转变
半导体产业商业模式的演变是产业发展史上最为深刻的变革之一，这一转变不仅重塑了产业组织结构，也推动了技术创新和市场发展的加速。
IDM 模式的起源与发展。在半导体产业发展的早期阶段，IDM（垂直整合制造商）模式是主流的商业模式。IDM 企业从芯片设计、制造、封装测试到销售的全产业链环节均自主完成，实现全流程自主掌控。这种模式的形成主要是因为早期半导体技术的复杂性和资本密集性，只有拥有巨大资本的大企业才能承担从研发到生产的全部成本。
IDM 模式在产业发展初期确实发挥了重要作用，它使得企业能够对整个生产流程进行直接控制，有利于技术保密、质量控制和快速响应市场需求。英特尔、德州仪器、IBM 微电子、摩托罗拉、三星、NEC、东芝等都是典型的 IDM 企业。
Fabless 模式的兴起。1980 年代后期，随着半导体技术的不断进步和市场需求的多样化，一种新的商业模式开始出现。Fabless（无晶圆厂）模式是指企业专注于芯片设计而不拥有制造工厂，通过将制造环节外包给专业代工厂来实现产品的生产。
Fabless 模式的兴起有几个关键驱动因素。首先是芯片设计复杂度的快速提升，使得设计本身成为了一个高度专业化的领域，需要大量的专业人才和先进的设计工具。其次是制造设备成本的急剧上升，新建一座先进制程晶圆厂的成本已经从 1983 年的约 2 亿美元增长到 2020 年代初期的超过 200 亿美元。第三是风险分担的需求，Fabless 企业承担产品设计和市场风险，而代工厂承担技术开发和设备投资风险。
据统计，1985 年至 1994 年间，仅硅谷就涌现出约 250 家 Fabless 公司。这些公司包括后来的行业巨头如高通、英伟达、博通等。到 2020 年，Fabless 半导体公司的收入总计达到 1530 亿美元，约占整个行业的三分之一，远高于 2000 年的 7.6%。
Foundry 模式的确立。与 Fabless 模式相对应的是 Foundry（晶圆代工）模式，即企业专门从事芯片制造而不进行设计。1987 年台积电的创立标志着纯粹代工模式的正式诞生，开创了半导体产业专业化分工的新纪元。
台积电的成功证明了代工模式的商业价值。通过专注于制造技术的优化和产能利用率的提升，代工厂能够实现规模经济效应，降低单位制造成本。同时，"只做代工、不与客户竞争" 的经营理念也赢得了客户的信任，使得越来越多的 Fabless 公司愿意将制造业务外包。
产业生态的重构。Fabless+Foundry 模式的兴起彻底改变了半导体产业的生态结构。传统的 IDM 企业面临着巨大的竞争压力，许多企业开始调整战略，向 Fab-lite（轻晶圆厂）模式转型。例如，德州仪器在 2007 年宣布不再开发 45 纳米以后的内部工艺技术，转而依赖台积电和联电等代工厂。AMD 在 2009 年将其制造部门拆分出来成立格罗方德，自己完全转向 Fabless 模式。
这种产业生态的重构带来了几个重要变化。首先是产业集中度的提高，在设计领域形成了少数大型 Fabless 公司和众多专业设计公司并存的格局；在制造领域则形成了以台积电为龙头，多家代工厂并存的竞争格局。其次是创新速度的加快，专业化分工使得设计公司能够专注于产品创新，而代工厂能够专注于工艺技术创新。第三是全球化程度的加深，Fabless 公司主要集中在美国，而代工厂主要集中在东亚地区，形成了跨越地域的产业协作网络。
6.2 代工模式的竞争优势与技术壁垒
代工模式之所以能够在激烈的市场竞争中取得成功，主要源于其独特的竞争优势和不断提高的技术壁垒。
规模经济效应。代工厂通过服务众多客户实现了显著的规模经济效应。根据市场分析师的计算，半导体工厂的固定成本（即与生产产品数量无关的成本）几乎占总成本的三分之一，因此高工厂利用率对于确保经济高效运营至关重要。代工厂通过为多家客户提供服务，能够实现更高的产能利用率，从而降低单位制造成本。
台积电的成功充分体现了规模经济的优势。公司服务超过 500 家客户，其芯片为超过 12,000 种产品提供动力。通过这种大规模的业务规模，台积电能够承担巨额的研发投入和设备投资，同时保持较低的单位成本。
技术创新能力。代工模式的另一个重要优势是其专注于制造技术创新的能力。代工厂通过持续的研发投入和技术积累，能够在工艺技术方面保持领先优势。台积电在这方面表现尤为突出，公司坚持 "自主技术" 策略，不依赖外部技术转移，而是自主开发制造工艺。
在技术创新方面，代工厂需要在多个领域保持领先，包括光刻技术、刻蚀技术、薄膜沉积技术、器件结构创新等。例如，台积电在浸润式光刻技术、FinFET 技术、EUV 光刻技术等方面都取得了重要突破，这些技术创新直接推动了制程节点的不断缩小。
客户服务能力。代工模式的成功还依赖于优秀的客户服务能力。代工厂需要与客户建立紧密的合作关系，理解客户的技术需求和市场需求，并提供相应的技术支持和解决方案。
台积电在客户服务方面建立了完善的生态系统，包括开放创新平台（OIP），为客户提供设计工具、IP 库、工艺技术等全方位支持。这种生态系统的建设不仅降低了客户的设计门槛，也增强了客户对代工厂的依赖性。
技术壁垒的形成。随着制程技术向更先进节点推进，代工行业的技术壁垒也在不断提高。这种技术壁垒主要体现在几个方面：
首先是资本壁垒，先进制程晶圆厂的建设成本已经超过 200 亿美元，这种巨额投资门槛使得许多企业无法进入先进制程代工市场。其次是技术壁垒，先进制程的开发需要在材料科学、器件物理、工艺工程等多个领域具备深厚的技术积累。第三是人才壁垒，先进制程的开发和生产需要大量的高端技术人才，而这类人才在全球范围内都非常稀缺。第四是生态壁垒，代工厂需要与设备供应商、材料供应商、设计工具供应商等建立紧密的合作关系，形成完整的产业生态系统。
6.3 地缘政治与供应链重构的影响
近年来，地缘政治因素对全球半导体供应链产生了越来越重要的影响，这一趋势对代工产业格局产生了深远影响。
美国制裁对中国代工企业的影响。美国对中国半导体企业的制裁是当前地缘政治影响的最突出表现。2020 年，美国商务部将中芯国际列入实体清单，对供应中芯的美国产品实施许可限制，其中涉及 10 纳米及以下技术原则上拒绝出口许可。这一制裁措施切断了中芯国际获取关键设备的渠道，特别是荷兰阿斯麦公司的 EUV 极紫外光刻机，这被认为是制造 7 纳米以下先进芯片的必需设备。
制裁的影响是多方面的。在技术方面，中芯国际在 7 纳米及以下先进制程的发展受到严重限制，无法获得最先进的制造设备和技术。在市场方面，美国市场占中芯国际总营收的 11%，制裁可能导致美国客户订单流失。在供应链方面，制裁影响了中芯国际与全球供应商的合作关系，增加了其采购成本和供应链风险。
然而，制裁也激发了中国半导体产业的自主创新动力。中芯国际在面临制裁的情况下，加快了在成熟制程和特色工艺方面的发展，其 28 纳米工艺良率已达到 95%，14 纳米工艺稳定量产，N+2 工艺（等效 7 纳米）已进入小批量试产阶段。
各国政府的产业政策支持。面对地缘政治挑战，各国政府都在加强对半导体产业的政策支持，试图重塑全球半导体供应链格局。
美国通过《芯片与科学法案》（CHIPS Act）提供了 527 亿美元的资金支持，其中 390 亿美元用于晶圆制造激励，130 亿美元用于半导体研发和劳动力培训，同时提供 25% 的投资税收抵免。该法案的目标是吸引台积电、三星等全球领先代工厂赴美建厂，重建美国在半导体制造领域的竞争力。
欧洲推出了 "欧洲芯片法案"，提供数十亿欧元的资助来增强意法半导体和台积电等企业在欧盟内的制造能力。日本也在加强对半导体产业的支持，通过政府投资和政策激励来推动本土半导体制造能力的提升。
中国则通过国家集成电路产业投资基金（大基金）等方式，加大对半导体产业的投资支持。据报道，国家集成电路基金三期重点投资领域包括光刻机、先进制程、HBM 存储等关键技术和设备。
供应链重构的趋势。地缘政治因素正在推动全球半导体供应链的重构，主要表现为几个趋势：
首先是供应链的区域化趋势，各国都在努力建立更加自主可控的半导体供应链体系。美国试图通过 CHIPS 法案吸引台积电、三星在美建厂，以减少对亚洲制造的依赖。欧洲和日本也在加强本土制造能力建设。
其次是技术脱钩的风险，中美科技竞争可能导致全球半导体产业出现技术分化，形成不同的技术标准和生态系统。这种分化可能会降低全球半导体产业的效率，增加技术开发成本。
第三是供应链多元化的需求，为了降低供应链风险，许多企业都在寻求供应链的多元化，包括供应商多元化、生产基地多元化等。
6.4 代工产业面临的挑战与机遇
展望未来，全球芯片代工产业既面临着前所未有的挑战，也蕴含着巨大的发展机遇。
技术发展的物理极限。随着制程节点向更先进水平推进，芯片制造技术正在接近物理极限。在原子级别，制造技术面临着量子效应、热效应、漏电等多重挑战。例如，在 3 纳米及以下制程中，晶体管的某些关键尺寸已经接近原子尺度，传统的制造技术可能不再适用。
为了应对这一挑战，业界正在探索新的技术路线，包括新材料（如二维材料、碳纳米管等）、新器件结构（如 GAA、CFET 等）、新计算架构（如量子计算、神经形态计算等）。这些新技术的发展可能会为代工产业带来新的机遇。
市场需求的变化。半导体市场需求正在发生深刻变化，人工智能、5G 通信、物联网、新能源汽车等新兴应用对芯片提出了新的需求。这些应用不仅要求更高的性能，还要求更低的功耗、更高的集成度、更强的可靠性等。
例如，人工智能应用对芯片的算力需求呈指数级增长，这推动了 GPU、AI 加速器等专用芯片的快速发展。5G 通信对射频芯片、基带芯片等提出了更高的技术要求。物联网应用则对低功耗芯片、传感器芯片等提出了大量需求。
竞争格局的演变。代工行业的竞争格局正在发生变化，台积电虽然在先进制程领域占据绝对优势，但其他企业也在努力追赶。三星在 3 纳米 GAA 技术方面取得了进展，英特尔代工服务正在重返代工市场，中国大陆的代工企业也在快速发展。
同时，新的商业模式也在涌现，例如 IDM 企业重新重视制造能力、垂直整合趋势有所加强等。这些变化可能会对现有的代工产业格局产生影响。
可持续发展的要求。随着全球对环境保护和可持续发展的重视，半导体制造行业也面临着越来越严格的环保要求。芯片制造是一个高能耗、高水耗、高化学品使用的行业，需要在生产过程中采取更加环保的技术和工艺。
为了应对这一挑战，代工厂正在投资研发更加环保的制造技术，包括节能设备、循环利用技术、清洁生产工艺等。同时，也在探索新的材料和工艺，以减少对环境的影响。
尽管面临诸多挑战，全球芯片代工产业仍然蕴含着巨大的发展机遇。数字化转型、人工智能革命、新能源革命等都为半导体产业提供了广阔的市场空间。据预测，全球半导体市场规模将从 2022 年的 5700 亿美元增长到 2030 年的超过 1 万亿美元。
对于代工企业而言，关键是要在技术创新、市场开拓、生态建设等方面保持领先优势，同时要积极应对地缘政治、环境保护等外部挑战。只有这样，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，继续推动半导体产业的创新发展。
7. 结语
全球芯片代工产业从 1987 年台积电创立至今，已经走过了近 40 年的发展历程。这一产业的兴起和发展不仅重塑了半导体产业的组织结构，也推动了全球信息技术革命的深入发展。
从发展历程来看，台积电的成功崛起是代工产业发展史上最为重要的事件。通过坚持 "只做代工、不与客户竞争" 的经营理念，以及在技术创新方面的持续投入，台积电从一家初创企业发展成为全球代工行业的绝对霸主，市场份额超过 70%，在 3 纳米等最先进制程方面更是占据 100% 的市场份额。台积电的成功充分证明了代工模式的商业价值和竞争优势。
从产业格局来看，当前全球代工行业呈现出明显的分层竞争特征。第一梯队的台积电、三星、英特尔在先进制程领域展开激烈竞争；第二梯队的中芯国际、联电、格芯等企业在中端制程和特色工艺方面各有优势；第三梯队的众多企业则专注于成熟制程和特定应用市场。这种分层竞争格局既体现了技术发展的层次性，也反映了市场需求的多样性。
从技术发展来看，芯片制造工艺技术经历了从微米到纳米、从平面到三维、从单一到多重的演进过程。光刻技术从 g 线、i 线发展到 DUV、EUV；器件结构从平面晶体管发展到 FinFET、再到 GAA；制造工艺从简单的单次曝光发展到复杂的多重曝光技术。这些技术创新不仅推动了制程节点的不断缩小，也为半导体产业的持续发展提供了技术支撑。
从产业生态来看，从 IDM 到 Fabless+Foundry 的模式转变是半导体产业发展史上最为深刻的变革之一。这种专业化分工模式不仅提高了产业效率，也加速了技术创新和市场发展。同时，地缘政治因素正在对全球半导体供应链产生越来越重要的影响，各国政府都在加强对半导体产业的政策支持，试图重塑全球半导体产业格局。
展望未来，全球芯片代工产业既面临着技术物理极限、地缘政治挑战、环境保护要求等多重挑战，也蕴含着人工智能革命、数字化转型、新能源革命等巨大机遇。在这样的背景下，代工企业需要在技术创新、市场开拓、生态建设等方面保持领先优势，同时要积极应对各种外部挑战，才能在激烈的市场竞争中持续发展。
芯片代工产业的发展历程充分说明，技术创新是推动产业发展的根本动力，商业模式创新是产业发展的重要保障，而开放合作则是产业繁荣的必要条件。在全球数字化转型的大背景下，芯片代工产业将继续发挥关键作用，为人类社会的科技进步和经济发展做出更大贡献。
