半導體產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心，是國家戰(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)設備及設計工具等支撐性領域；

中游：芯片制造環(huán)節(jié)，包括芯片設計、晶圓制造和封裝測試三大工序，是整個產(chǎn)業(yè)鏈的核心；

下游：消費電子、計算機、汽車等終端應用方。

一、上游產(chǎn)業(yè)

1. 支撐芯片設計的上游主要是 EDA 軟件和 IP 服務

（1）EDA軟件

EDA（電子設計自動化）軟件是芯片設計的必備工具，從集成電路的邏輯設計、仿真驗證到布局布線，均需依賴其完成，是設計效率的決定性因素，其全球市場被Synopsys、Cadence、Siemens EDA三大廠商主導，雖然國內(nèi)也有一些EDA企業(yè)，但市場份額較小，EDA軟件仍是半導體領域的“卡脖子”環(huán)節(jié)。

（2）IP服務

IP 服務則是預先設計好的、可復用的設計模塊（如CPU核、高速接口IP等），企業(yè)可直接通過采購并集成這些模塊來實現(xiàn)某項功能，能有效避免重復勞動、縮短設計周期。

2. 晶圓制造對應的上游環(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備兩大塊，價值密度極高，部分關(guān)鍵核心技術(shù)是我國正在下大力氣尋求突破的領域。

（1）材料

需用到硅片（晶圓制造的基底材料）、光刻膠（與光刻機配合，通過化學反應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、高純度電子級硅材料等關(guān)鍵材料技術(shù)門檻極高。

（2）設備

晶圓制造設備方面，光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備等是重要組成部分，市場規(guī)模占比大、技術(shù)難度高、價值高，尤其是EUV光刻機全球僅荷蘭ASML公司能商用量產(chǎn)，全球先進芯片廠（如臺積電）均需依賴其EUV設備。

二、中游產(chǎn)業(yè)

1、芯片設計

目前，芯片設計主流采用“自頂向下”的設計思路（Top-Down），需要經(jīng)過規(guī)格設計、架構(gòu)設計、邏輯設計、物理設計四個關(guān)鍵步驟，但實際操作過程非常復雜，設計周期通常需要1-3年甚至更長的時間，要知道一顆 CPU里集成的晶體管數(shù)量可達上百億級別，有極高的設計難度。

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)過高溫提純、拉單晶硅、切割、減薄、研磨、倒角、拋光（化學、機械）等多個環(huán)節(jié)的處理，最終形成晶圓。

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

（1）對晶圓表面進行氧化處理，形成一層二氧化硅保護膜；

（2）涂覆光刻膠，再通過光刻機將掩模上的電路圖案精準投射到晶圓表面；

（3）經(jīng)刻蝕工藝去除未被光刻膠保護的材料；

（4）通過離子注入技術(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，最終搭建起復雜的立體架構(gòu)。

一、下游產(chǎn)業(yè)

包括消費電子、計算機/服務器、網(wǎng)絡通信、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、軍事/航空航天等終端應用。