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集成电路行业有多种分类方法，可按照功能结构分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三个子行业，也可按用途分为标准通用集成电路制造和专用集成电路制造两类。按原料和工艺流程分类，集成电路涉及集成电路材料（含化学品）、光罩、设计、制造、封装、测试及设备七大领域，每一领域都可以独立形成产业。在考虑行业产业链的前提下，更多采用的行业分类方法是对应集成电路制造流程中的设计、制造和封装测试三大环节，将行业分为集成电路设计、集成电路制造以及集成电路封装测试三个子行业。
集成电路产业具有垂直分工的特点：上游的集成电路设计企业属于智力密集型；晶圆制造企业属于资本技术密集型；而下游的封装测试企业属于劳动密集型企业，技术和资金门槛相对没有上游那么高。由于三类企业的特点不同，集成电路产业的国际范围内形成了垂直分工的特点，即设计企业、晶圆制造企业、封装测试企业依次结成上下游分工合作的伙伴，以充分发挥各自的核心优势。集成电路产业自诞生以来，产业链便一直处于不断的裂变之中，与此同时，合作紧密的价值链逐渐形成。集成电路产业链状态演变可分为系统公司时代、IDM时代、FOUNDRY时代，以及后FOUNDRY时代。
集成电路价值链中最为核心的部分是集成电路的设计和制造，而这两者之间的配合与衔接决定了集成电路产业的整体竞争实力。在集成电路产品生产过程中，在有了产品的系统规格之后，经过设计、制造、封装测试，再交到客户手中。其中，设计和制造是一个互动的过程，当设计完成后便在制造企业进行流片，在测试通过后才可以进行批量生产，否则就需要设计和制造双方共同解决其中的问题。对于一个新产品，这样的过程往往需要反复多次。