制造芯片中国最缺的技术(中国缺乏行业基础措施，难以开发尖端芯片技术，是真的吗？)

写在前面

芯片（又称微电路、微芯片、集成电路）是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。它作为智能电器的核心部件，芯片一直充当着“大脑”的位置。

芯片行业因具有下游应用广泛、生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大等特点，产业链从集成化到垂直化分工越来越明确，并经历了两次空间上的产业转移。全球半导体行业大致以4-6年为一个周期，景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关。

最近，日本半导体材料制造商JSR首席执行官EricJohnson表示，尽管中国在努力实现芯片自给自足，但行业基础设施的缺乏，将使中国“非常难以”开发尖端芯片制造技术。

据《金融时报》报道，美国对制造最先进芯片所需技术的出口限制，促使中国大举投资开发自己的半导体供应链。但EricJohnson表示，鉴于生态系统方面的不足，中国很难掌握基于EUV光刻技术的复杂芯片制造技术。

即使中国“得到了一份关于化学成分究竟是什么的论文，但要在纯度、精度和再现性方面进行制造是非常困难的。”EricJohnson说，“事情没那么简单，他们也没有供应链来支持这一点，开发尖端能力需要数十年时间和大量资金。”

不过，EricJohnson也强调，中国方面正在积极投资不那么先进的芯片制造技术，这些技术也很重要。

总部位于东京的JSR是一家领先的光刻胶供应商，全球市场占有约30%至40%的份额，其客户包括三星、台积电英特尔。中国作为全球最大的芯片进口国，是JSR增长战略的重要组成部分。他表示，希望能够在“尊重”和“负责任地”为中国客户提供服务的同时，兼顾“对美国政府的关切以及对保护日本利益的关切”。

当前芯片对外依存度高，2019年，工信部对全国30多家大型企业130多种关键基础材料调研结果显示，绝大多数计算机和服务器通用处理器95%的高端专用芯片、70%以上智能终端处理器以及绝大多数存储芯片依赖进口。在集成电路设计环节，我国已经拥有华为海思、龙芯等一批达到世界先进水平的龙头企业，但在14nm及以下节点的芯片制程，设备、材料、EDA/IP、制造等上游核心环节与国外领先领头差距巨大，目前仍采用“外循环为主+内循环为辅”的模式，急需补齐短板。

目前，我国国产芯片技术研发已进入多技术路线同步推进的高速发展阶段，主要参与者包括龙芯、兆芯、飞腾、海光、申威和华为，形成了以X86、MIPS、ARM、ALPHA等架构为代表的系列化处理器产品。

随着工业信息化建设不断发展及“两化”进程不断深入，工业控制系统面临的安全威胁正在急剧增加，为工业控制系统保驾护航的安全产品需要，首先确保自身的安全，不能被“卡脖子”而“受制于人”，因此采用国产芯片成为必行的措施。

芯片设计制造

大多数人只知道手机电脑需要芯片、其实各行各业里面都要用到电子器件，单片机、数控装备、汽车都离不开芯片，但是说起芯片的设计制造，却只有少数人知道。

芯片的技术含量和资金极度密集，生产线动辄数十亿上百亿美金。此外，人才也是这个行业的稀缺资源。技术又贵又难、人才难以培养，少数几家大企业垄断了行业的尖端技术和市场。

芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序、晶圆针测工序、构装工序、测试工序等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段工序，而构装工序、测试工序为后段工序。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。获得晶圆后，将感光材料均匀涂抹在晶圆上，利用光刻机将复杂的电路结构转印到感光材料上，被曝光的部分会溶解并被水冲掉，从而在晶圆表面暴露出复杂的电路结构，再使用刻蚀机将暴露出来的硅片部分刻蚀掉。

接着，经过离子注入等数百道复杂的工艺，这些复杂的结构便拥有了特定的半导体特性，并能在几平方厘米的范围内制造出数亿个有特定功能的晶体管。再覆盖上铜作为导线，就能将数以亿计的晶体管连接起来。

▲切割出合格晶片后报废的晶圆

一块晶圆经过数个月的加工，在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件，经过测试，品质合格的晶片会被切割下来，剩下的部分会报废掉。千挑万选后，一块真正的芯片就这么诞生了。

面对国外针对国产芯片行业的技术封锁，我们不抱任何幻想，从政府政策引导、芯片企业技术攻关，到产品适配应用，集全社会全行业的力量，全面突破芯片设计、芯片制造和封装测试等环节，构建国产芯片全自主可控产业链。让我们“撸起袖子加油干”不惧威胁，“耐着性子坚持干”沉着应战，引来国产芯片打破封锁的那一天。

转自公众号：工业4点0