作者：INTP
全球半导体行业的竞争也预示的各国高新科技领域的“比拼”和综合实力的“碰撞”，目前美国在芯片设计、EDA工具等领域占据主导地位，能有效的对各国进行芯片发展进行“卡脖子”，国内近年以来也深受其困扰，我们在封装测试领域已具备较强实力，但高端芯片制造和关键设备、材料仍依赖进口。
一、半导体产业链
1.半导体上游产业链
EDA软件：EDA（电子设计自动化）软件是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的技术工具。EDA软件是位于上游核心地位，是芯片设计、制造、封装测试等环节不可或缺的工具，没有EDA软件就无法完成复杂的芯片设计和验证工作。
IP核（知识产权核）：IP本质上是一种具有知识产权的数字化设计成果，它以代码、电路图等形式存在，是集成电路中特定功能模块的设计和实现方式。这些模块可以被不同的芯片设计公司集成到自己的芯片设计中，从而加速芯片开发进程、降低开发成本。
半导体材料：半导体材料是导电性介于导体与绝缘体之间的材料，其是制作芯片的关键原材料，包括硅材料、化合物半导体材料、光刻胶、抛光材料、靶材和电子气体等。
半导体设备：半导体设备是对半导体材料的加工、抛光、封装等等到芯片生产制造过程使用的硬件设备，能很大程度影响芯片最后成品的性能和稳定性，也是让我国芯片能走入国际市场的“关键帮手”。
2.半导体中游产业链
芯片设计：依据特定需求和性能指标，对芯片的架构、电路、逻辑等进行设计规划，以实现所需功能，通常使用到的设计工具分别为EDA软件和IP核。
芯片制造：芯片制造是将设计好的芯片蓝图转化为实际物理芯片的过程，其会有一套完整的工艺流程，在此流程中的各项步骤都会最终影响芯片成品的性能，所以在芯片制造的过程中会借用大量的半导体设备来进行。
封装测试：封装测试是物理芯片制作完成之后需要对芯片性能和稳定性做来回的测试，如果测试通过那么就会用绝缘的塑料或陶瓷材料将芯片进行打包。
3.半导体下游产业链
半导体下游主要是体现在应用层面，例如汽车电子领域、通讯领域、消费电子领域、人工智能领域、医疗领域等等。
二、半导体核心制造流程
1.单晶硅片制造
拉晶：从多晶硅铸锭中生长出单晶硅棒。
切片：将硅棒切割成薄片（晶圆）。
抛光：化学机械抛光（CMP）使表面平整度达纳米级。
2.前道工序
光刻：使用光刻机（如ASML EUV）将电路图案转移到光刻胶上，精度达3nm。
刻蚀：通过等离子体或湿法腐蚀去除多余材料，形成晶体管结构。
离子注入：将硼、磷等离子注入晶圆，形成P/N型半导体；
测试：筛选良品，检测电学性能（如漏电流、频率响应）。
3.后道工序
晶圆切片：将圆形晶圆切割成一个个独立的芯片（也称为裸片）。
贴片：将单个的芯片作为表面贴装元器件，通过贴片工艺安装到PCB上。
引线键合：将芯片与封装外壳或其他电子元件之间通过金属引线实现电气连接。
三、半导体应用领域具体详解
1.电子器件
集成电路（IC）：CPU、GPU、存储器。
功率器件：IGBT、MOSFET（用于电动汽车逆变器）。
传感器：MEMS麦克风、图像传感器（如索尼CIS）。
2.光电子
激光二极管：光纤通信、激光雷达。
LED/OLED：显示屏幕、照明。
3.能源与交通
光伏电池：单晶硅/多晶硅太阳能板。
4.低空经济（重点关联）
无人机芯片：ARM Cortex-M系列MCU控制飞控系统。
通信模块：5G射频前端（GaAs/GaN）支持低空物联网。
半导体在业内被视作信息化、智能化的核心，被称为“工业粮食”，对于国家安全和经济发展具有举足轻重的意义，也是国家高度重视的战略性产业。过去的几年里，相信读者也心里清楚在半导体上，我国与国外之间的“爱恨情仇”，因为这样的阻碍和压力使得我国抗压而行，渐渐取得成效，在半导体领域慢慢有了影响力，未来半导体市场仍会是最重要的竞争，不容脚步“停缓”下来。
