图文|青梅侃史

编辑|青梅侃史

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国产芯片话题一直是国人们关注的热点，作为近几年来美国对我们进行科技打压的最主要方面，国人们一直希望祖国再次实现逆袭，打破科技封锁。

单过人们的关注点一直都在芯片本身上，却很少关注其他对于芯片生产来说更加重要的，仍然被美日垄断占领90%市场的重要领域。

这一领域的相关技术对于芯片生产来说至关重要，但我们却连高仿都做不出来！这到底是什么呢？

半导体行业不是只有芯片

生产任何一样物品，原材料、工具和技术这三样都是缺一不可，哪怕是生产芯片也不例外。

近几年来我们在芯片生产方面取得了不少的突破，看似我们正在芯片半导体行业大步前进，但实际局势并不是很乐观。

诚然我们目前在芯片设计方面，已经取得了相当大的突破，基本可以实现中低端领域芯片的自主设计，但这只是生产芯片所需的“技术”，并且也没有完全突破封锁，仍然无法实现高端芯片的自主设计研发。

而在生产芯片所需的另外两大重要条件：原材料和工具方面，研发进展就更加缓慢了。

缺乏原材料生产技术

以美国为首的西方现在主要在高端芯片上对我们进行制裁，也就是俗话说的“卡脖子”，但就算我们突破实现了高端芯片的自主研发，它们依然不会担心。

因为“巧妇难为无米之炊”！生产芯片所需要的众多原材料我们有很多都无法自行，几乎全部依赖于进口。

也就是说，就算我们突破了高端芯片的封锁，仍然会在原材料这方面再次被美西方“卡脖子”。可能有人会疑惑，我们中国作为资源大国，怎么还会因为原材料被人卡脖子？

那是因为芯片制造作为科技含量非常高的高级制造业，其所需的原材料也不是简单常见的材料，光是生产芯片原材料都需要很高的科技水平。

干说高科技各位可能没有感觉，我们就列出数据：众所周知芯片生产的原材料是高纯度的硅片，而光伏发电也会用到高纯度的硅片。

我国的光伏发电技术已经非常成熟，光伏发电所需要用到的纯度为99.9999%的高纯硅我们也能够实现自给自足，甚至反向占领国际市场。

但芯片生产所需的硅片纯度达到了惊人的99.999999999%（一共11个9），提炼难度远远超过光伏发电所需要的硅片纯度。

并且我们完全不掌握这种纯度的硅片的量产提炼技术，这种纯度的硅片我们每年只能生产很少的量，和我们的实际需求量相比只能说是杯水车薪，仍然需要大量进口。

并且原材料这方面也无法做到仿制和以次充好。因为高端科技产品对生产的各个环节要求都很严苛，任何一方面出现差错就会导致产品无法使用，生产失败。

目前全球的芯片生产高纯硅市场主要被日本企业占去了大量的市场份额。而众所周知日本是美国的小弟，等于说美国还是在芯片生产高纯硅这方面卡我们脖子。

而日本除了掌握大量芯片生产高纯硅的市场份额，还在芯片生产所需的另一个关键材料：光刻胶上垄断了全球90%的市场份额！

可能很多人都不清楚光刻胶在芯片生产中起什么作用。其实芯片生产需要先用激光画出芯片线路图，但由于激光无法直接在基底硅片上画出图像，因此需要先在基底硅片上涂抹一层光刻胶，激光在光刻胶上画出电路图像，在经过后续加工将光刻胶上的电路图像刻在芯片上。

因此光刻胶对于现有的芯片生产技术来说是必不可少的，但这方面我们依然大幅度落后于人，只突破了低端芯片生产所需的光刻胶生产技术，高端光刻胶却缺少进展，受制于人。

除了在原材料方面受制于人外，在芯片生产所需要的工具上我们无法做到自产自足，大量依靠进口。

缺乏生产工具生产技术

近年来美国主导的对我们进行光刻机禁售制裁，针对的就是生产工具这一方面。

光刻机是现有的芯片生产必不可少的核心加工工具，并且光刻机本身所需要的科技水平也是丝毫不逊色于生产芯片。

上文也说了芯片生产需要用激光将电路图像刻进芯片内，而这些电路图像的精度哪怕是低端芯片也要达到100纳米以下，高端芯片甚至要求达到7纳米-5纳米！

想要达到如此精度对光刻机的光学设备要求就非常严格，而光学设备本身就是我们科研方面的大短板，只是初步实现了低端光学仪器的自给自足。

而制造光刻机需要用的高端光学仪器，以及医学方面和科研方面所需的光学仪器仍然需要大量的进口，很不幸高端光学仪器这方面也是被美日两国所垄断。

而这仅仅只是负责芯片生产中“光刻”这一环节需要用到的加工设备，整个芯片生产还需要涂胶、曝光、清洗、蚀刻等多个步骤，这些步骤也都要使用相应的设备来进行。

这些其他设备虽然总体的生产技术水平没有光刻机难度大，但其所涉及的技术领域和光刻机的重合度不高，也需要单独进行科技研发突破。而这些生产芯片所需的其它工具设备，大部分我们也是无法实现独立生产。

想芯片这类高精尖技术产品的生产就是这样，需要很多领域、很多产业相互配合才能生产下来，是需要整个庞大的半导体产业链的支撑才能做到的。

而不是很多人想的，只要突破了设计难关和突破了一个“光刻机”就能生产高端芯片了。

巧妇难为无米之炊，目前我们在芯片制造方面可以称得上是巧妇，但不论是米面（原材料）还是炊具（生产设备），我们都没有。

结语

芯片制造只是整个半导体产业金字塔的顶端部分，其下还有着庞大的地基和中层支撑结构，我们目前仅仅只是扣开了整个半导体产业的大门，庞大的全球半导体行业依旧被以美国为首的西方世界垄断着，这就是技术先发带来的经济优势。

不过我们也不用为此气馁，相信以我们的科研实力，只要稳扎稳打稳步向前，相信要不了多久就能再次重新科技上的中国式逆袭！

资料来源

凤凰网科技——美日荷联合卡脖子，中国芯片制造技术将落后10年

中国知网——半导体的世界

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