從產業鏈來看，半導體產業可分為設計、製造、封裝測試以及設備和材料環節，其中設備和材料屬於支持環節。
半導體產業的工序十分複雜，從開始設計到產品最終落地需要數十道工序：
首先需要根據需求對產品進行設計，製作出符合要求的光罩；在製造的環節，以通過各種處理之後的矽片為基礎，根據製作好的光罩進行刻蝕，製作出所需要的電路；後進行封裝測試，由於晶片體積小而薄，需要安裝合適的外殼加以保護，以便人工安裝在集成電路板上，封裝完成晶片再通過性能測試後，便完成了完整的生產過程。其中，設計環節屬於技術密集型，製造環節屬於資本和技術密集型，封裝測試環節屬於勞動力密集型。
從毛利率來看，設計>製造>封裝測試；從資本投入來看，製造>封裝測試>設計；從技術要求來看，製造環節技術難度最大，是半導體產業追隨摩爾定律發展的主要瓶頸之一，也是技術突破發展的主要方向，其微觀尺度已走到5-7nm的水平，是當今人類最精密製造能力的體現。註：摩爾定律即為當價格不變時，集成電路上可容納的電晶體數目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個月翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度。
第一部分：設備和材料
首先我們來談一下半導體產業鏈的底層支撐，也就是半導體工藝的核心：設備和材料。
前文說道，製造是半導體生產中技術難度最大的環節，而半導體設備是晶圓製造商獲取製程技術的關鍵。
每道製程中的量產規格（包括量測數據和相關製程參數設定）是採購和驗收設備的標準，也是每一家製造商的專利及核心技術的組成部分，製程技術必須要通過購買設備才能取得。
因此半導體設備是整個信息產業發展的基石。
行業空間來看，全球半導體設備銷售額2020年將達608億美元，同比增長5.5%，2021年將達到668億美元的新高。其中中國設備市場的全球佔比持續提升，2021年有望達到世界之首，取代韓國成為最大設備市場。
2019年Q2起大陸自主晶圓製造廠進入投產高峰期，未來三年半導體設備需求迎來爆發式增長。據測算，19-22年半導體設備累計總投資在700億美元左右，同比2018年120億美元有很大增長空間。
中美貿易爭端發酵之後，特別是「中興事件」凸顯了中國缺「芯」之痛，半導體國產化迫在眉睫。除此之外，晶圓製造廠本身擴產有降本的採購需求，有利於國產化率的提升，2018年國產化率不到15%，提升空間巨大。
從目前在投產線的設備招標情況來看，國內晶圓產線，8寸特色工藝、12寸成熟工藝（90-55nm）產線整體設備國產供應比例較高，12寸先進工藝（28/14nm）、半導體存儲產線設備國產供應比例相對較低。
從設備類型來看，清洗、熱處理等環節設備國產佔比較高，光刻、離子注入設備佔比最低。從長江存儲的歷年設備招標情況來看，國產設備整體供應佔比仍在不斷提升，特別是刻蝕、清洗、熱處理設備整體出貨佔比較高。
2019年處於產線量產突破的關鍵時期，以核心製程設備為主，整體設備國產化比重有所下降。2020年隨著產能爬坡，國產設備採購分大幅提升，整體已達16%左右。
半導體設備行業雙寡頭格局：
中微公司、北方華創是目前國內半導體設備企業中的翹楚，國內雙寡頭格局初定。
中微公司業務亮點：
1. 刻蝕機主流產品可覆蓋從65nm到7nm晶片製造刻蝕解決方案，其中介質刻蝕進入臺積電7nm供應鏈，而2018H2MOCVD佔全球氮化鎵基LED市場的60%。
2. 研發營收佔比接近30%，且研發投入的絕對額持續增加，遵循全員激勵的原則推行全公司員工持股以增強團隊粘性。
北方華創業務亮點：
1.業務布局廣，在半導體裝備、真空裝備、新能源鋰電設備及精密元器件等領域均有建樹，在半導體設備中重點發展刻蝕設備（Etch）、物理氣相沉積（ PVD）和化學氣相沉積設備（ CVD），平臺化布局優勢顯著 ；
2. 研發營收佔比也接近30%，2018年首次推出股權激勵，激勵對象涵蓋公司核心技術人員及管理骨幹合計341人。
除設備之外，半導體材料也是半導體工藝的核心之一，設備、材料與工藝相輔相成，相互制約。
2019年，從全球各地區的半導體材料銷售額佔比來看，前三位的分別是中國臺灣佔比21.8%，韓國佔比16.90%以及中國大陸佔比 16.7%，近些年中國大陸半導體材料的銷售額呈現快速穩定增長的局面。
半導體材料成長性的驅動因素主要有以下兩點：
5G+AIOT驅動下遊電子裝置含矽量進一步提升；國內晶圓廠建設潮帶動半導體材料需求。
長江存儲2019年9月正式量產64層Xtacking 3DNAND產品，同時128層QLC3 D NAND快閃記憶體晶片也納入了2020-2021生產計劃。隨著長江存儲產能逐步擴大，預計到2020年底擴張達至少60K/m的投片量。
大陸廠商中芯國際2019年第一代14nm FinFET技術已進入量產階段，第二代FinFET 技術平臺已進入客戶導入階段，公司現有產能呈現出需求巨大與供給不足的局面，預計相關半導體材料採購額會繼續擴大。
此外，安徽省發布了《重點領域補短板產品和關鍵技術攻關任務揭榜工作方案》文件。2019年下半年，國產DRAM內存晶片廠商合肥長鑫存儲成功實現了19nm LPDDR4/DDR4晶片的量產，2020年一季度，多款基於長鑫存儲DDR4晶片的內存產品正式上市。而接下來，長鑫存儲計劃在2-3年內完成LPDDR5開發，並且將工藝升級到17nm以內。
而半導體材料也在不斷演進以適應更先進的製造需求。
通過下圖我們可以清晰看到晶圓製造材料的種類及目前國內外生廠商的情況。
各細分材料龍頭一覽：
大矽片—滬矽產業：
1. 2016至2019 年，全球半導體矽片銷售金額從72.1億美元增長至112 億美元，年均複合增長率15.9%；
2. 行業技術壁壘高，龍頭企業壟斷，全球前五大矽片製造商銷售額佔比達到93%；
3. 公司是中國大陸規模最大的半導體矽片企業，產品打入多家主流半導體企業的供應商，客戶包括格羅方德、中芯國際、華虹宏力、華力微電子、華潤微電子、恩智浦、意法半
導體等晶片製造企業，遍布北美、歐洲、中國、亞洲其他國家或地區。
靶材—江豐電子：
1. 國內最大的半導體晶片用高純濺射靶材生產商；
2. 超高純金屬濺射靶材產品已應用於世界著名半導體廠商的先端製造工藝，在7nm技術節點實現批量供貨，應用於5nm技術節點的部分產品評價通過並量產，部分產品進入驗證階段。
3. 已累計申請專利628項，發明專利570項，制定國家/行業技術標準15項。
CMP拋光材料—安集科技：
1. 國產CMP龍頭，拋光液產品技術水平已達到國際領先水平，成功打破國外廠商壟斷，實現進口替代。目前，公司客戶包括日月光、艾克爾、長電科技、矽品等全球領先的封測廠。
2.銅及銅阻擋層系列產品已實現規模化銷售，主要應用於國內 8英寸和12英寸主流晶圓產線，可以滿足國內晶片製造商的需求，並已在海外市場實現突破；4nm技術節點產品已進入客戶認證階段，10-7nm技術節點產品正在研發中。
3.其他系列化學機械拋光液：鎢拋光液、矽拋光液、氧化物拋光液等產品，已供應國內外多家晶片製造商。
光刻膠—晶瑞股份：
1.光刻膠行業具有極高的行業壁壘，整體呈現寡頭壟斷格局，長年被日本、歐美專業公司壟斷；
2.公司的光刻膠產品規模化生產近30年，已達到國際先進水平，擁有國家02專項資助的一流光刻膠研發和評價實驗室。
溼製程化學品—上海新陽：
1. 目前形成了擁有完整智慧財產權的電子電鍍和電子清洗兩大核心技術, 第三大核心技術電子光刻技術正全力開發中；
2. 中芯國際、武漢新芯、無錫海力士、華力微電子、通富微電、蘇州晶方、長電先進封裝等20多家知名晶圓製造企業是公司的長期合作客戶；
電子特氣—華特氣體：
1.實現了對國內8 寸以上集成電路製造廠商超過80%的客戶覆蓋率；
2.解決了中芯國際、華虹宏力、長江存儲、武漢新芯、華潤微電子、臺積電（中國）、和艦科技、士蘭微電子、柔宇科技、京東方等客戶多種氣體材料制約；
3. 進入了英特爾（Intel）、美光科技（Micron）、 德州儀器（TI）、海力士（Hynix）等全球領先的半導體企業供應鏈體系。
第二部分：IC設計
IC 設計作為半導體行業中極其重要的一環，是國產替代的重要組成部分。根據不同的下遊應用，不同半導體設計公司產品的形態與功能各不相同。
按照下遊應用的不同，我們主要將IC設計產品分為以下的三類：
功率器件和模擬電路器件幾乎應用於一切電子領域，包括工業、汽車、通信、消費電子等等，國內企業大有可為；濾波器、功率放大器、射頻開關等射頻器件受益於 5G 時代快速發展，將呈現量價齊升的局勢；Wi-Fi晶片、指紋識別、音頻 SoC等消費類半導體國內部分廠商在各自領域不遜於國外企業，在下遊產品不斷創新、技術迭代升級以及需求不斷提高等因素的推動下，將迎來新一輪的高額業績增長。不同的半導體設計企業，在面對的下遊應用時將有完全截然不同的發展前景，因此精選賽道至關重要。
以美國公司為例，過去十年是智能移動通信的黃金十年，不同行業的龍頭公司發展速度各不相同：
定位手機處理器晶片和射頻晶片的高通、Skyworks 分布取得了1倍和3.5倍的增長；定位通訊晶片的博通取得11倍增長；定位存儲晶片的美光取得4倍增長；相對而言，定位FPGA，模擬晶片的賽靈思和TI則相對速度慢了很多。因此，同樣作為後進者，在趕超先進企業的過程中，若能卡位具有良好發展前景的行業，如功率半導體、模擬器件以及 Wi-Fi、指紋識別、音頻等消費類晶片領域，國內的龍頭公司將更有希望在下遊快速發展的過程中實現彎道超車，享受國產替代和市場發展的雙重紅利。
目前A股主要的IC設計上市公司如下：
功率半導體：聞泰科技、斯達半導、新潔能、華潤微
模擬：聖邦股份、思瑞浦
射頻：卓勝微
WIFI/藍牙：樂鑫科技、恆玄科技
生物識別：匯頂科技
CIS：韋爾股份
存儲：兆易創新、北京君正、瀾起科技
精選賽道龍頭梳理：
韋爾股份：
1.國內領先的消費類模擬晶片龍頭，其中圖像傳感器業務位於全球前三，國內第一；
2.下遊客戶包括手機端的HOVM，汽車端的奧迪/奔馳等，安防端的海康/大華等；
3. 中短期手機創新持續+國產替代+技術突破，中長期安防高畫質化、汽車ADAS滲透以及ARVR布局將帶動公司持續成長；
4. 三季報營收持續增長60%+、利潤同比大增1141%+，64M等產品訂單飽和需求遠超預期，市場份額持續提升。
卓勝微：
1. 深耕射頻前端領域，領軍國內企業；卓勝微主營產品為射頻開關、低噪聲放大器（LNA），產品已進入三星、小米、華為、VIVO、OPPO等知名手機品牌商供應鏈；
2. 前三季度營收19.72億，歸母淨利潤7.18億,業績持續高增長。5G換機潮來臨、國產替代推進，公司作為射頻前端龍頭，業績有望進一步提升。
斯達半導：
1. 國內 IGBT 模塊龍頭廠商，技術、產品線及客戶等多個維度處於領先地位；
2. 2020年公司面向的市場空間為164億元，預計2025 年公司面向的市場空間將成長至 345億元，CAGR為16%，主要驅動力為新能源汽車市場的快速增長。
第三部分：製造，也就是晶圓代工。
代工行業屬於高集中度行業，整個行業CR3接近80%，臺積電佔全球市場份額超50%，其次為三星、格芯。
步入21世紀以來，全球半導體製造逐漸向中國大陸轉移，趨勢明顯。根據SEMI數據統計，預計在2017- 2020之間全球將有62座晶圓廠投產，其中26座晶圓廠來自中國大陸地區。
目前國內最大的晶圓代工廠為中芯國際和華虹半導體。
中芯國際—國產半導體航母：
1.戰略地位清晰：國家重點扶持的先進位程代工廠，未來政府支持力度只增不減，穩坐大陸晶圓代工頭把交椅；
2.40nm以下訂單轉單回大陸唯一選擇，先進位程在大陸暫無競爭對；
3.技術加速突破：14/8nm於2Q20已貢獻9%營收，7nm預計4Q20風險量產，5nm已在準備當中，技術突破速度超過臺積電；
4.客戶資源豐富：我國早期成熟的Fabless設計公司具有和海外一流Foundry合作的經驗，受惠於國產轉單，這些客戶會反哺SMIC加速進步。
華虹半導體：大基金持股
1.國企，上海市國資委控股；
2.全球地位：全球第二的200mm（8寸）純晶圓代工廠；國內地位：戰略地位清晰，主打特色工藝（對比SMIC主打先進位程）
3.技術優勢領域：eNVM、Power discrete、PMIC、RF、智慧卡晶片等
4.大基金通過合資項目（華虹無錫）入股華虹半導體，2018年1月3日，大基金認購242,398,925股，每股認購價格12.90港元，合計約4億美元，所得款項全部用於合營公司華虹無錫。
第四部分：封測
三季報公布之後，封測板塊4家企業淨利潤合計達到8.91億元，同比增長250.62%，四家企業單季度淨利潤均實現同比上升，業績回升幅度大超預期，標誌著行業持續復甦。
國內企業最早由封測環節切入半導體產業，至今發展亮眼。龍頭廠商封測技術已可與國際頂尖相比肩。目前國內封測企業共300多家，為設計公司和IDM公司提供服務的100多家。
從全球科技產業周期的角度來看，5G、IoT、伺服器、AI等領域帶動存儲器、HPC、基頻等半導體晶片的需求下，2020年全球半導體銷售額預計增長3.3%，由去年的4123億美元增至4260億美元。
封測行業將迎來新一輪的景氣周期。
以發展最為迅猛的長電科技帶頭，通富微電、華天科技等公司近幾年發展形勢良好，國內龍頭廠商已進入國際第一梯隊。
長電科技—全球第三的國產龍頭：
1.僅次於臺灣日月光及美國安靠的全球第三大封測龍頭。
2.背靠產業基金+中芯國際入主+全系列封裝技術+六大生產基地+客戶群遍布全球+5G帶來SiP機遇。
富通微電—全球第六，國產第二：
1. 收購AMD（美國超微半導體）公司的兩塊優質資產AMD檳城與AMD蘇州，兩廠出色的業績實現了通富微電營收的翻番；
2.2020年三季度營收同比大幅提升，預計2020年下半年7nm處理器訂單的大幅增加將增厚公司業績。
華天科技：後起之秀：
1.核心客戶有華為海思、 匯頂科技、MPS、PI、SEMTECH 、PANASONIC等；
2. 2015-2017年營收及歸母淨利潤保持穩定增長，年均複合增長率分別為34.5%和24.76%。2020Q1行業景氣度回升，公司訂單飽滿，實現歸母淨利潤同比增長276%，毛利率和淨利率均實現上揚，迎來業績的拐點。