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从产业链角度划分，半导体产业链可分为上游半导体设备及材料产业、中游半导体制造产业和下游应用产业。其中半导体制造产业包含：芯片设计、晶圆制造以及封装测试，半导体制造出来的半导体产品（集成电路、分立器件、传感器、光电子器件）应用于下游应用行业。图1-17说明了典型的半导体产业链构成及主要的半导体产品种类。
图1-17 典型的半导体产业链及产品种类
我国的半导体芯片公司也与全球其他半导体公司一样，依据其生产设计及制造能力不同而划分三种产业模式：IDM、Fabless和Foundry。
IDM（Integrated Device Manufacturer，集成设备制造商），它是一种集芯片设计、制造、封装、测试和销售等多产业链环节于一体的一条龙产业模式。这种产业模式可以很好地协同设计、制造等环节以实现技术闭环，有助于快速发掘技术潜力，缺点是运作费用较高，通常回报偏低。世界上拥有这种能力的企业并不多，较为典型的代表为英特尔、三星等公司。由于投资大，技术门槛多且高，国内IDM公司较少。
Fabless，俗称无晶圆厂，它是一种只从事芯片设计与销售，而不涉及制造、封装和测试等环节的产业模式。这种产业模式运行费用较低，投资规模较小，转型灵活，缺点是无法做到IDM的技术协同设计，很难完成严苛的指标，而且由于涉及销售，同时还需承受来自市场的各种风险。我国这种模式企业的典型代表有：海思、韦尔股份、卓胜微、汇顶科技、兆易创新等公司。
Foundry，即常说的芯片制造代工厂，它是一种只负责芯片制造、封装或测试的其中一个环节，不负责芯片设计环节的产业模式。这种产业模式不用承担市场或产品设计缺陷等决策风险，缺点是投资规模大，设备投资费用高，维持产线稳定生产运行的费用较高，而且需要持续投入以提高工艺水平，以保证不被市场淘汰。我国这类企业典型代表有：中芯国际、华虹宏力等。
半导体设计公司也就是常说的Fabless公司，我国设计公司主要分布在长三角、珠三角、北京等主要大城市集中地区。根据2021年中国半导体协会的数据显示，从销售额情况来看，2021年半导体设计业销售额预计为4586.9亿元，比2020年的3819.4亿元增长了20.1%。从销售额和区域角度看，我国长三角为半导体设计产业重点区域，长三角区域半导体设计企业销售额约为2383.3亿元，占据近一半的市场份额，珠三角半导体设计企业销售额占市场份额约为20%。我国部分规模较大的半导体设计公司，见表1-2。
表1-2 我国部分规模较大的半导体设计公司
（续）
根据SEMI（国际半导体产业协会）统计，自2017年以来，我国已建成39座半导体晶圆厂。在这些工厂中，35家为我国独资工厂，其余4家为外资独资工厂。我国拥有世界上进行中最多的半导体晶圆厂建设项目，目前有57个晶圆厂正在运营，有26个晶圆厂正在建设或计划中，其中12英寸晶圆厂有19个，8英寸有7个。随着产能快速扩充，2016—2021年我国半导体代工行业产能实现了113%的快速增长，在全球产能占比也从2016年的3%上升到2021年的12%。中芯国际及华虹半导体等半导体晶圆制造公司陪伴中国集成电路产品的发展已经走过了从无到有的阶段，正行进在从有到好和从好到优的大道上。在市场占有率方面，根据IC Insights的数据，2021年，中芯国际在中国区域客户纯晶圆代工市占率约为19%，华虹半导体约为8%。
中芯国际作为我国具有代表性的晶圆代工企业之一，拥有最完整的工艺平台及最先进的技术节点。经过多年研发积累，该公司不仅在逻辑芯片上不断追赶先进制程，纵向提升制造技术的深度，同时积极研发非易失性存储器、CMOS图像传感器和模拟/射频等工艺的通用平台，横向拓展技术平台的广度。特殊工艺制程面向各个细分市场，有效地丰富了中芯国际的客户群体以及下游应用领域，使得其产品和客户结构进一步分散化，并带来了更多新的订单来填充成熟制程的产能。
华虹半导体聚焦特色工艺研发，拥有为逻辑/射频、嵌入式非易失性存储器、模拟/电源管理芯片及功率分立器件等应用打造的特色工艺平台。表1-3是2020年我国部分半导体制造公司的营收情况。
表1-3 2020年我国部分半导体制造公司的营收情况
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封装测试是集成电路产品制造的后道工序，指将通过测试的晶圆按产品型号及功能需求加工得到独立集成电路的过程，可分为封装与测试两个环节。根据Gartner的数据，从价值占比看，集成电路封装环节价值占比为80%～85%，测试环节价值占比为15%～20%。
根据《中国半导体封装行业发展趋势分析与投资前景研究报告（2023—2030年）》，迄今为止全球集成电路封测行业可分为五个发展阶段，自第三阶段起的封装技术统称为先进封装技术。当前，我国封装企业大多以第一、第二阶段的传统封装技术为主，例如DIP、SOP等，产品定位中低端；而全球封装业的主流技术术处于以CSP、BGA为主的第三阶段，并向以系统级封装（SiP）、倒装焊封装（FC）、芯片上制作凸点（Bumping）为代表的第四阶段和第五阶段封装技术迈进。先进封装技术更迎合集成电路微小化、复杂化和集成化的发展趋势，是封测产业未来的发展方向。
按照技术储备、产品线、先进封装收入占比等指标，可将我国半导体封测企业大致分为三个梯队：第一梯队已实现了BGA、LGA和CSP稳定量产，具备部分或全部第四阶段封装技术量产能力，同时在第五阶段晶圆级封装领域进行技术储备或产业布局，国内企业以长电科技、通富微电和华天科技为代表；第二梯队企业产品以第一、二阶段为主，并具备第三阶段技术储备，这类企业大多为国内区域性封测领先企业；第三梯队企业产品主要为第一阶段通孔插装型封装，少量生产第二阶段表面贴装型封装产品，这类企业以众多小规模封测企业为主。根据最新2021年营收数据情况，表1-4列举了我国部分具有代表性的封测企业。
表1-4 我国半导体封测行业部分具有代表性的封测企业
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根据中国半导体行业协会的数据，2019年国内集成电路产业销售额7562.3亿元人民币，同比增长15.8%，其中设计、制造、封测环节的销售额分别为3063.5亿元、2149.1亿元、2350亿元，分别同比增长21.6%、18.2%、7.1%，其中封测环节收入占比约为31.1%。如图1-18所示，中商产业研究院预计2022年我国封装测试业销售额将达3197亿元。
图1-18 2016—2022年我国半导体封装测试行业市场规模
资料来源：中商产业研究院整理。
设备是半导体产业快速发展的基石，半导体设备主要用于集成电路的制造和封装测试两个流程，分为晶圆加工设备、检测设备和封装设备，以晶圆加工设备为主，占全部设备比重超过80%，检测设备在晶圆加工环节（前道检测）和封测环节（后道检测）均有使用。
根据SEMI最新报告显示，2021年全球半导体制造设备销售额增至1026亿美元的历史新高。继2020年之后，2021年我国又一次成为全球最大的半导体设备市场，达到296亿美元。但是，国产设备全球市场占有率仍然较低，且在国内的市占率提升缓慢，严重依赖进口。表1-5是根据2020年相关行业报告整理的数据得出的半导体制造各环节以及相对应的国内外半导体装备公司的市占率。
表1-5 半导体制造各环节以及相对应的国内外半导体装备公司的市占率
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资料来源：盛美股份招股书，国际招标网，中商产业研究院，云岫资本，五矿证券研究所。
虽然从2020年开始，我国已经连续两年成为全球最大的半导体设备市场，但是在全球前15大设备公司行列中并没有我国公司，我国的半导体设备明显落后于美国、荷兰、日本等国家，综合国产化率不足20%，供给和需求严重不匹配，国产替代、自主可控需求迫切。表1-6是我国部分主要半导体设备公司。
表1-6 我国部分主要半导体设备公司（市值选取为2022年5月招商证券数据）
我国还有一些半导体装备公司，虽然目前还未上市，但是在行业中也占有一席之地，如中电科电子装备集团有限公司的离子注入机、倒装机等半导体设备，上海微电子的光刻机，天津华海清科的化学机械抛光（CMP）等设备，北京华卓精科的关键精密部件，深圳中科飞测的光学检测设备都在一定程度上基本具备自主研发和配套能力。
半导体材料是半导体工业不可或缺的基础，是制作集成电路和半导体器件的基础材料。根据工艺过程，半导体材料可以分为制造材料和封装材料。制造材料主要包括衬底、光掩模、光刻胶、湿电子化学品、电子特气、溅射靶材、CMP材料等，主要用于晶圆制造环节。封装材料主要包括基板、引线框架、键合丝、塑封材料、粘晶材料、底部填充料、锡球等，主要用于晶圆封装环节。
据相关行业报告指出，2020年我国半导体材料整体市场规模达到878.4亿元，其中晶圆制造材料市场规模达到517.3亿元，封装材料市场规模达到361.1亿元。表1-7是我国半导体基础通用材料的国产化率以及代表性企业。
表1-7 我国半导体基础通用材料的国产化率以及代表性企业
IP（Intellectual Property，知识产权）核是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序，是指在集成电路设计中那些已验证的、可重复利用的、具有某种确定功能的、具有自主知识产权功能的设计模块，其与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的集成电路工艺中。
EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）是指利用计算机辅助设计软件（CAD等），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（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。EDA软件作为集成电路领域的上游基础工具，贯穿于集成电路设计、制造、封测等环节，是集成电路产业的战略基础支柱之一，缺少EDA就难以进行芯片的设计、研发和生产。
全球市场上，EDA市场集中度很高，三巨头Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子）和Siemens EDA（收购Mentor Graphic）的全球市占率接近80%，拥有完整的全流程EDA工具，且部分流程工具在细分领域拥有绝对优势。华大九天为国产EDA行业龙头，概伦电子、广立微、国微集团、芯和半导体、芯华章、芯愿景等EDA公司在部分领域具备竞争力。华大九天继承了首款国产EDA熊猫系统的核心技术，核心团队深耕行业30年，目前已实现模拟电路、平板显示（FPD）领域全流程覆盖，国产厂商中华大九天销售额占比超过50%。图1-19所示为2015—2025年我国EDA行业市场规模及增长率预测。
图1-19 2015—2025年我国EDA行业市场规模及增长率（含预测）
资料来源：中国半导体行业协会（含预测，引自概伦电子招股说明书），中信证券研究部。