半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心，是國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。根據(jù)上下游產(chǎn)業(yè)邏輯，可分為：

上游：生產(chǎn)材料、生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)計(jì)工具等支撐性領(lǐng)域；

中游：芯片制造環(huán)節(jié)，包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試三大工序，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的核心；

下游：消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)等終端應(yīng)用方。

一、上游產(chǎn)業(yè)

1. 支撐芯片設(shè)計(jì)的上游主要是 EDA 軟件和 IP 服務(wù)

（1）EDA軟件

EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件是芯片設(shè)計(jì)的必備工具，從集成電路的邏輯設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證到布局布線，均需依賴(lài)其完成，是設(shè)計(jì)效率的決定性因素，其全球市場(chǎng)被Synopsys、Cadence、Siemens EDA三大廠商主導(dǎo)，雖然國(guó)內(nèi)也有一些EDA企業(yè)，但市場(chǎng)份額較小，EDA軟件仍是半導(dǎo)體領(lǐng)域的“卡脖子”環(huán)節(jié)。

（2）IP服務(wù)

IP 服務(wù)則是預(yù)先設(shè)計(jì)好的、可復(fù)用的設(shè)計(jì)模塊（如CPU核、高速接口IP等），企業(yè)可直接通過(guò)采購(gòu)并集成這些模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能，能有效避免重復(fù)勞動(dòng)、縮短設(shè)計(jì)周期。

2. 晶圓制造對(duì)應(yīng)的上游環(huán)節(jié)

支撐晶圓制造的上游可以分為晶圓制造材料和晶圓制造設(shè)備兩大塊，價(jià)值密度極高，部分關(guān)鍵核心技術(shù)是我國(guó)正在下大力氣尋求突破的領(lǐng)域。

（1）材料

需用到硅片（晶圓制造的基底材料）、光刻膠（與光刻機(jī)配合，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上的關(guān)鍵材料）、電子特種氣體（氧化、還原、除雜等）、光掩膜（為光刻提供圖案投射模板）等，其中 EUV光刻膠、高純度電子級(jí)硅材料等關(guān)鍵材料技術(shù)門(mén)檻極高。

（2）設(shè)備

晶圓制造設(shè)備方面，光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等是重要組成部分，市場(chǎng)規(guī)模占比大、技術(shù)難度高、價(jià)值高，尤其是EUV光刻機(jī)全球僅荷蘭ASML公司能商用量產(chǎn)，全球先進(jìn)芯片廠（如臺(tái)積電）均需依賴(lài)其EUV設(shè)備。

二、中游產(chǎn)業(yè)

1、芯片設(shè)計(jì)

目前，芯片設(shè)計(jì)主流采用“自頂向下”的設(shè)計(jì)思路（Top-Down），需要經(jīng)過(guò)規(guī)格設(shè)計(jì)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)四個(gè)關(guān)鍵步驟，但實(shí)際操作過(guò)程非常復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期通常需要1-3年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，要知道一顆 CPU里集成的晶體管數(shù)量可達(dá)上百億級(jí)別，有極高的設(shè)計(jì)難度。

2、晶圓制造

要在晶圓上造成芯片，首先需要制備晶圓，晶圓通常是指由高純度單晶硅制成的圓形薄片，需要將石英砂經(jīng)過(guò)高溫提純、拉單晶硅、切割、減薄、研磨、倒角、拋光（化學(xué)、機(jī)械）等多個(gè)環(huán)節(jié)的處理，最終形成晶圓。

接下來(lái)便進(jìn)入芯片前道工藝階段，這是芯片加工制造的核心環(huán)節(jié)，流程精密且復(fù)雜，大致步驟是：

（1）對(duì)晶圓表面進(jìn)行氧化處理，形成一層二氧化硅保護(hù)膜；

（2）涂覆光刻膠，再通過(guò)光刻機(jī)將掩模上的電路圖案精準(zhǔn)投射到晶圓表面；

（3）經(jīng)刻蝕工藝去除未被光刻膠保護(hù)的材料；

（4）通過(guò)離子注入技術(shù)摻入雜質(zhì)，構(gòu)建PN結(jié)；

（5）采用薄膜沉積技術(shù)形成金屬互連層、絕緣層等薄膜層。

上述步驟需循環(huán)數(shù)十次甚至上百次，中間還需要多次清洗、拋光。整個(gè)晶圓制造步驟就像建房子一樣，一層層建上去，最終搭建起復(fù)雜的立體架構(gòu)。

一、下游產(chǎn)業(yè)

包括消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)/服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療、軍事/航空航天等終端應(yīng)用。