1.制造流程及相关企业

    每个半导体元件产品的制造都需要数百道工序。经过整理，整个制造过程分为八个步骤：晶圆加工、氧化、照相、蚀刻、薄膜沉积、互连、测试、封装。

 图1 半导体芯片制造流程及相关企业

      目前半导体设备整体国产化率整体仅15%左右，3月2日领导调研集成电路企业并主持召开座谈会提出了要“发挥新型举国体制优势”。下游晶圆厂有望加速导入国产设备，有以成本和良率换国产化率的可能，因此国产化率存在潜在超预期机会。

图2 2021年半导体行业各地区价值贡献度

2.光刻技术及卡脖子事件

    最重要的光刻技术，即把设计好的图样制作成掩模版，再用紫外光源，将掩模版上的图案通过透镜，按比例缩小投影到晶圆上。光刻机市场集中度高，ASML、Nikon、Canon 市场占有率超过90%，其中荷兰ASML由于技术领先独占75％的市场份额，光刻技术在全球处于绝对领先地位。

     2022年10月 美国《出口管制措施》限制应用材料、泛林、科磊等美国设备厂商向任何中国公司出售先进制程半导体设备（禁运美国14nm及以下设备），并将我国部分半导体设备厂商，如上海微电子等列入了“实体清单”。2023年1月美日荷就限制向中国出口先进的芯片制造设备达成协议，3月荷兰ASML公司三大DUV光刻机常见机型中，两个先进的可生产7nm以下被禁运（实际上禁运强度小于2022年美国）。

 图4 荷兰ASML公司三款主流DUV光刻机禁运情况

3.CHIPLET先进封装

    Chiplet又称芯粒或者小芯片，它是将一类满足特定功能的die（裸片），通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起，形成一个系统芯片，以实现一种新形式的IP复用。封测行业先进封装技术国产渗透率低，后摩尔时代先进封装成为国产半导体制程弯道超车重要途径，台积电为Chiplet工艺的领军者，中国大陆地区领军企业主要有：

    1）通富微电：市占龙二，绑定AMD，chiplet规模量产，提供chiplet解决方案

    2）长电科技：chiplet规模量产4nm，市占龙头，绑定中芯

    其他布局Chiplet业务的公司主要有：华正新材、方邦股份、兴森科技、长川科技、华峰测控、深南电路、华天科技、甬矽电子等。

4. EDA—AI在芯片设计中的应用

      传统利用AI进行芯片设计及制造已有数十年，即电子设计自动化（EDA）。近年新增的图形神经网络（Graph Neural Networks，GNN）和强化学习（Reinforcement learning，RL）技术，大幅提高了AI在芯片设计中的有效性。在半导体制造业中，AI尤其是机器学习有全面的应用场景，如装备监控、流程优化、工艺控制、器件建模、光罩数据校正、版图验证等等。2021年6月在《自然》上的一篇论文中发表了，谷歌将神经网络结构用作于半导体设计，学习半导体设计图纸后AI人工智能在空白图纸上进行设计。2022年最大的EDA公司新思科技（Synopsys）开始销售先进的人工智能工具。

      国内已布局EDA业务的上市企业仅华大九天，通过收购芯达科技，补齐数字设计和晶圆制造EDA工具短板。

图5 人工智能在芯片制造领域的应用