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一直以来备受关注的半导体行业是科技行业的基石，科技行业的进步几乎都依赖于半导体行业的发展，它的技术壁垒较高、需求较旺盛，但因一直以来给大家的印象是“高精尖”，所以很多朋友对此行业背后的发展逻辑并不了解，这里就为大家一一解读。
1.备受关注的半导体到底是什么？
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，最常见的材料就是我们所熟知的硅，半导体的导电性可控，从而提升电子设备的计算能力，被广泛应用于手机、电脑、通信系统、光伏发电、照明应用、输电等几乎所有的制造业，笼统地说，我们用电的地方都需要半导体。
半导体的概念
2.半导体、集成电路、芯片有什么区别和联系？
半导体是一种材料类别的统称，具备可通亦可断、介于导体和绝缘体之间的材料都可以叫做半导体。
用半导体材料（如硅）制成半导体元件，再经过设计和加工制成一系列精密电路的集合体，就是集成电路。
而芯片则是内含单一或多种集成电路、由晶圆分割而成的硅片，是集成电路的载体。
也就是说，以上三个概念是逐渐叠加的关系，半导体材料可以制造出集成电路，集成电路的集大成者就是我们所说的芯片。芯片包含集成电路，集成电路包含半导体材料。
3.半导体的生产制造与产业链如何组成？
1.提纯
半导体首先是从硅的提纯开始的，富含硅的物质，较为常见的就是沙子，还有硅石。
半导体提纯用的沙子
把沙子氯化后蒸馏，可以得到高纯度硅，切成片就是硅片了。硅，以纯度为评判指标，如果硅内含一堆杂质，那电子就别想在满轨道和空轨道之间跑顺畅了，所以对纯度的要求非常高。
太阳能级硅要求99.9999%（四个9），目前国产化比率已经很高，市场上超过一半的太阳能级硅已经国产，价格也非常便宜。芯片用的电子级高纯硅要求99.999999999%( 11个9)，几乎全部依赖进口，所以目前我们的技术水平较全球最领先的差距依然很大。
硅提纯时需旋转，成品是一个柱状物体。
柱状硅
2.切片
柱状硅切片后的硅是圆的，因此就叫“晶圆”。
12寸晶圆
3.器件及电路组装
切好之后，就要在晶圆上把成千上万的电路装起来的，干这活的是“晶圆厂”。以目前人类的技术，怎样才能完成这种操作？简单来说，有点像3D打印，把导线和其他器件一点点一层层装进去。
首先，在晶圆上涂一层感光材料，这材料见光就融化，那光从哪里来？光刻机，可以用非常精准的光线，在感光材料上刻出图案，让底下的晶圆裸露出来。然后，用等离子体这类东西冲刷，裸露的晶圆就会被刻出很多沟槽，这套设备就叫“刻蚀机”。完成后清洗干净，重新涂上感光材料，用光刻机刻图，用刻蚀机刻沟槽，实际过程非常繁琐，简单理解，就是用机器来在晶圆上雕刻出非常细的电路图，晶圆制作完成后，电流就可以在里面运行。
加工处理完后的晶圆
4.半导体的上下游产业链是什么样的？
半导体的产业环节就跟我们一般理解的制造业的组成是一样的，包含设计环节、制造环节、封测环节，还有上游的设备和材料环节。随着行业发展和芯片的需求越来越广，因半导体器件的制造需要耗资巨大的设备投入，且受上下游产业链供需关系影响与重资产叠加高风险，单一公司很难承包设计、制造到销售的全部环节，于是该行业衍生出了将设计与制造分离、各自集中化从事专业领域的 “垂直分工模式” 。
设计公司集中投入在集成电路的研发与设计上；晶圆代工企业可以同时为多个设计公司代工，以提高设备的利用率和规模化生产的效率，降低半导体生产成本，并研究提高制造的工艺、布局设备投入与更新；封测产业则为上游产业链提供封装和测试。三个环节各司其职，各究其艺，共同推动半导体芯片的进步与发展。而半导体材料和设备则贯穿整个生产流程，支撑芯片的研发与制造，从上游发掘更多可能。
半导体产两个上游支撑产业：材料与设备，也是分工越来越细，基本上每一家公司专注在一个细分领域，做一类的设备和材料，也是做得越来越专业化。各环节联系十分紧密，相互依赖、制约，协同发展。
半导体全产业链企业大全
5.生产链三大环节生意模式有什么区别？
设计环节：资产投入少、毛利率高，属人才技术密集型，主要考验的是数学能力，国际水平差距最大。
制造环节：最重资产化、自动化程度高、技术难度大、投资周期长，最重要的是制程和良率，考验的是物理和化学能力。
封测环节：相对门槛较低、利润率低、国产化程度高，属劳动密集型
半导体各环节关系
6.半导体行业的核心设备？
芯片良品率取决于晶圆厂整体水平，但加工精度完全取决于核心设备，就是前面提到的“光刻机”和刻蚀机等核心设备，虽然刻蚀机的国产水平已经跟国际接近，但是核心的光刻机设备，国内跟国外差距还有好几代。
光刻机，荷兰阿斯麦公司(ASML)横扫天下！无论是台积电、三星，还是英特尔，谁先买到阿斯麦的光刻机，谁就率先具备了7nm（纳米）工艺。日本的尼康和佳能也做光刻机，但技术远不如阿斯麦，这几年被阿斯麦打得找不到北，只能在低端市场抢份额。
阿斯麦是唯一的高端光刻机生产商，每台售价至少1亿美金，2017-2019年每年的产量只有几十台，既然这么重要又稀缺，咱不能多出点钱吗？
第一,英特尔持有阿斯麦15%的股份，台积电持有5%，三星持有3%，也就是说ASML与下游核心客户高度绑定。第二，根据美国的《瓦森纳协定》，敏感技术不能卖，我国也在被限制国家之列。因此,高端光刻机还是得依赖于国内企业上海微电子的技术突破。
ASML最先进的EUV光刻机
7.国内半导体行业的发展阶段和机会？
半导体全球的市场规模大约是5000亿美金，分为四大类别（集成电路、光电器件、分立器件、传感器）中，集成电路市场规模约4100亿美元，占比84%。集成电路中，按市场占比大小，又依次为存储芯片、逻辑电路、处理器和模拟电路。其中，细分来看，分为CPU、GPU、DSP、FPGA、存储器、模拟芯片等各种各样的产品类型。
但是无论从哪个角度看，目前芯片的国产化率都很低。基本上都是被国外企业所垄断，而对于芯片的需求方来说，中国又是全球最大的芯片进口地，每年进口芯片几千亿美金，因为我们产出了全球大部分的电子产品，包括手机、电视、电脑、通信基站等等，所以我们对于半导体的需求是非常旺盛的，而国产比例又很低，这就会带来很大的空间，中长期有非常大的投资机会。
主要电子产品的国产芯片占有率
8.半导体行业的未来在哪里？
无论是硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测，还是相关的半导体设备中的绝大部分领域,中国仍处于“任重而道远”的阶段，这种状态还会持续多久？根据过去国内面板、光伏等产业的追赶规律，约10年左右，国内企业就能基本在成熟技术上实现完全追赶，也就是大概2030年，根据国务院印发的《集成电路产业发展纲要》明确提出，2030年集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，产业实现跨越式发展。当前，中国芯片的总体水平差不多处在刚刚实现零突破的阶段，虽然市场份额微乎其微，但每个领域都有涉足，前景可期。
从半导体行业发展来说，目前的芯片加工精度已经到了3nm，三星和台积电还在往1nm进军，可那又如何？1nm差不多就是几个原子而已，量子效应非常显著，近似理论就不好使了，电子的行为更加难以预测，且精度越来越高，成本也越来越高，目前除了手机等产品，也几乎用不到这么先进的芯片，半导体的技术进步将在一定程度上放缓，所以这也会为国产厂商的追赶提供更多机会。
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