制造芯片到底有多难？
芯片，也被称为微电路、集成电路，一般是计算机等电子设备的重要组成部分，是现代科技最璀璨的结晶之一。芯片的制造过程十分复杂，它涉及到了几十个不同的行业，几千道复杂的工序。下面我就来仔细讲一下芯片具体的制作流程。
首先我们要知道芯片的原料是硅，具体来讲是高纯度的硅片。所以想要制造芯片要先制作出符合条件的硅片，一般来讲硅片越薄制作成本就会越低，相应的对工艺的要求也就越高。切割好的硅片在芯片行业内被称之为晶圆。得到晶圆之后，我们要在它上面给它涂上一层光阻薄膜，提高它抗氧化和耐高温的能力。
之后便是制作芯片最重要的一个环节——光刻。利用一些特殊的化学物质，使得其经受紫外光照射就会溶解，得到我们需要的形状。然后通过使用蚀刻机在暴露出来的硅上植入离子，形成相应的P、N类半导体，然后重复上面的过程，制作出立体的结构。
现在芯片的雏形已经形成了，我们开始对芯片进行晶圆测试，对芯片上的每一个晶粒进行电气特性检测。检测通过之后，我们需要对芯片进行封装，将晶圆固定好然后绑定相应的引脚。即使是同一种芯片，它的封装形式都有可能不一样，一般有DIP、QFP、PLCC、QFN 等等形式。
中国芯片发展十分艰难，我国的芯片技术和国外对比相差了两个时代，我们现在已经可以量产14nm的芯片了，而国外早就已经可以生存7nm的芯片，甚至是5nm的芯片。虽然我国在许多领域都取得了令世界瞩目的成就，但是在芯片领域中国还是落后太多太多了，而且还是全方位的落后。不过最近几年中国芯片行业发展十分迅速，相信要不了多久就能够达到世界水平。
芯片产业有其独特的内部结构和产业特征。芯片产业链分为五个子链，或者说芯片产业分为五大产业。第一，设计。如何整合上亿条线，首先需要设计。全球芯片设计最大的公司是英国ARM，而美国EDA在设计软件方面占据垄断地位。最近芯片界最大的新闻就是美国的英伟达要向英国收购ARM，届时美国在芯片行业的垄断地位将更强。华为的海思有7纳米的设计能力。我曾经问过华为的副总裁董明，中国为什么不买？回答:中国永远没有机会收购美国和欧洲的这类公司。第二，制造业，包括成品和半成品。半成品晶圆，高纯晶圆基本都被日本人垄断了。日本人可以把硅冶炼到90.9%其次是11.9%，然后做出来的晶圆才是最好的。众所周知，TSMC是这个行业最大的，中国SMIC目前是世界第五大。当然产量世界第五，芯片档次低，利润率不高，因为很多专利技术不在我们自己手里，被美国严格监管。第三，封装测试。将芯片压在电路板上，并进行合格测试。因为芯片里的电路和触点太多，一个地方有误差，最后结果是相当大的误差，必须一个一个测试。包装基本上是劳动密集型的。在这个行业，中国和世界差距并不大，甚至处于领先地位。第四，设备。众所周知，最先进的EUV光刻机是荷兰的ASML，其他主要是美国的。在日本，三菱、索尼等公司主导着晶圆生产的设备。7纳米技术光刻机目前只有荷兰ASML能提供，价格超过1亿美元，有钱也不一定能买到。上海微电子已经可以生产28纳米芯片。第五，辅助材料。包括光刻胶、掩膜、靶材、封装基板等。这些材料目前在国内还是瓶颈。制造芯片如此困难，却又如此重要。其特点是在整个国民经济中的基础性和战略性地位。无论是民生、国防、工业、装备、航天等。，如果芯片出了问题，就说明人心出了问题。芯片在国际上是一个充分竞争的行业，但是进入门槛高，周期长，资金密集，技术密集，人才密集。动辄几百亿美元的投入，数万R&D人员的参与，基本上是国际上有限寡头之间的竞争，是跨越国界的国际市场竞争。但由于其重要的战略价值，芯片的竞争不仅是市场竞争，更是国家竞争，甚至是国际贸易战中的有力武器，是限制和制裁竞争对手的重点行业。国家竞争和市场竞争有不同的竞争规则。三。中美竞争背景下的筹码中美贸易战以来，芯片成为热词，成为焦点。9月15日，迫于美国技术垄断的压力，TSMC正式停止为华为麒麟芯片代工。华为花了600万人民币从台湾省包产最后一批芯片，据说是华为所有高管筹集的钱。TSMC也照顾自己的同胞，给了华为力所能及的一切。但华为存储的芯片只够支撑2021年上半年的手机出货量。最近，美国商务部宣布，SMIC将被列入美国的实体名单。SMIC刚刚在中国上市，融资超过500亿人民币。如果SMIC在上游设备和技术上出了问题，高性能芯片的生产就会出现变数，前景并不好。在芯片领域，中国基本无法反制美国制裁，供需和技术极度不对称。英特尔、高通、苹果和微软都强烈依赖中国，但它们对中国的依赖较弱。就像现在TikTok的微信，如果美国想遏制，我们也无法反制，因为谷歌早就离开中国了，脸书也没来过中国。美国的国家安全战略和美国的对华战略都把中国作为头号竞争对手，全面遏制中国是国策。芯片，非对称精确打击，对美国机会成本最低，对我伤害最大。以关税为目标的贸易战上升为以芯片为武器的技术战和产业战，华为成为受害者。继任者被扣，芯片被切，年底操作规程到期。美国商务部列出了300多家在华实体，其中华为拥有60多家。当然，美国害怕华为也是有原因的。信息技术革命主要是由美国通信公司发起的。华为是一家有通信行业基因的公司，不仅有移动终端，还有全球领先的5G技术。就像美苏的太空竞赛一样，在即将到来的数字时代和智能时代，如何争夺太空的主动权？芯片已经成为关键行业的关键环节。美国不是单纯的反全球化；它想在全球化中“去中化”。虽然美国鹰派鼓励与中国彻底脱钩是痴人说梦，但科技脱钩早已实施。我该怎么办？第一个想到的就是抢人，多付几倍。TSMC的保安人员防范着来自中国大陆的猎头公司。据说他们最终挖出了所有的保安。7月底，任前往东南沿海的一些大学寻找人才，因为华为需要增加3万名工程师来充实其R&D团队。现在最缺的就是人才，芯片之战，人才之战。高端制造业的一个特点是与科教挂钩，其竞争也是各国教育和科技力量的竞争。中国的教育体制至今没有拿过什么诺贝尔奖，也就是说缺乏从0到1的颠覆性创新。华为的5G从何而来？是土耳其一个科学家的假设，最后被华为发现，变成了产品。先进技术首先由科学家承担，在实验室发明，最后由企业家和科学家产业化。中国的工业化正在快速追赶西方，中间必然会缺失很多东西和环节。由于基础研究差，底层软硬件都得靠别人，这是根本差距。
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