什么是半导体行业？芯片和半导体有什么关系？

     半导体板块看到各种IGBT，CPU，GPU等等，更是摸不清头脑，这里，就来给大家分析一下芯片行业，看看这个行业是否值得投资？

      世界上第一台通用的计算机有30吨中，把30吨的东西集成到指甲盖的大小，这就是芯片了，芯片所在的半导体产业规模很庞大，内部各个环节分工明确，合作紧密。对应的产业还可以分成核心产业链和支撑产业链。我们可以理解为盖房子的地基，架构以及需要的水泥转头等工具。

      核心产业包括半导体产品的设计，制造和分装测试。支撑产业包括设计环节服务的EDA工具，IP和供应商，以及为制造侧方环节所需要的原材料和设备的供应商。这么大的产业，基础就是一块石头，自然界中所存在的含有硅的石头，通过一个类似于洗衣机的机器经过系列反应提纯，变成单晶硅棒，这些硅就是我们常说的半导体。

      将单晶硅棒切割成薄薄的晶圆，最后在晶圆上集成电路，通过一些技术，把电路一层一层的堆叠起来，这样就形成了一块芯片。所以，晶圆相当于房子的地基。

      如果说半导体是制造一张纸的材料，那么集成电路就是一张张的纸，芯片就是一本书了。这里我们就可以判断出一个行业的整体面貌了。

      不同的环节有不同的公司负责。

      上游是半导体的原材料，中游包括芯片，集成电路的IC设计，制造还有侧封等环节，属于非常重要的核心环节，下游是各类市场所要的需求，比如终端的电子产品，包括手机，汽车，通讯服务等。

芯片是怎么制作出来的如下：

一、芯片设计。

芯片属于体积小，但高精密度极大的产品。想要制作芯片，设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核，最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。

二、沙硅分离。

所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步，就是要将沙子中的硅分离出来。

三、硅提纯。

在将硅分离出来后，其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯，已达到符合半导体制造的质量，这就是所谓的电子级硅。

四、将硅铸锭。

提纯之后，要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体，重量大约为1千克，硅的纯度达到了99.9999%。

五、晶圆加工。硅锭铸好后，要将整个硅锭切成一片一片的圆盘，也就是我们俗称的晶圆，它是非常薄的。随后，晶圆就要进行抛光，直至完美，表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸（2mm）和12英寸（3mm），直径越大，最终单个芯片成本越低，但加工难度越高。

六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅，第二层是氮化硅，最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜，掩膜可以理解为一种特殊的投影底片，包含了芯片设计蓝图，下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上，光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后，清除全部光刻胶，露出一个个凹槽。

七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅，并沉淀一层二氧化硅，使晶体管之间绝缘，然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中，接着填充铜，以便和其他晶体管互连，然后可以在上面再涂一层胶，再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构，就像密集交织的高速公路。

经过上述流程，我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来，焊接到基片上，装壳密封。之后经过最后的测试环节，一块块芯片就做好了。

立昂微和中晶科技都是国内半导体行业有名企业，下面就两企业的主营业务、年营收、发展等面做一些了解。

立昂微主营业务主要分三大板块，分别是半导体硅片、半导体功率器件和化合物半导体射频芯片；中晶科技主营半导体硅材料，产品主要应用于半导体分立器件芯片制程和集成电路领域。

中晶科技2020年实现营业收入2.73亿元，同比增长22.07%；归属于上市公司股东的净利润8672.75万元，较上年同期增长了29.64%；扣非净利润8281.62万元，同比增长37.37%。

立昂微则去年全年实现营业收入15.02亿元，同比增长26.04％；实现归母净利润2.02亿元，同比增长57.55％，业绩呈现爆发式增长。

在硅材料方面，中晶科技主要产品为3~6英寸半导体硅片和半导体硅棒，目前8英寸硅片（主要是抛光片、外延片等）为最终状态使用，4-6英寸的抛光片产品已在批量生产中，8英寸抛光片为募投项目，目前正在积极建设过程中。

立昂微电的主要产品为4~8英寸硅抛光片以及外延片（并未具体披露更加细分的产品情况），其中硅外延片产品销量在2016至2018年大幅增长，表现出了较好的成长性。

另外在扩产8英寸半导体硅片产量的同时，立昂微电也在加快实现12英寸半导体硅片的产业化。立昂微电12英寸硅片产业化项目已经在建设之中，项目分为两期，第一期的建设目标为年产60万片集成电路用12英寸硅片，第二期的建设目标为年产120万片集成电路用12英寸硅片。

随着半导体行业景气度持续提升，市场需求旺盛，立昂微、中晶科技等为代表的国内厂商在半导体行业有很大的竞争力。

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