要参君：果然爆发！！！

lameihua

　　一

　　小小一个芯片，难死多少英雄汉！

　　面对特朗普在芯片上，对中国高科技企业的各种制裁，很多国人觉得中国遇到灭顶之灾了，但是，很多老外可不这么看！

　　相反，他们不少人觉得，美国的制裁，对中国中下游的手机品牌商和芯片制造厂，短期是风险，长期是机会。而对于中国上游的设备厂和材料厂，则是短期是机会，长期是更大的机会。

　　到那时，国内产业链对设备和材料将形成强烈的饥渴，几乎不用担心销量问题，天花板完全被打开。

　　正因如此，在9月15日接受美国彭博社采访时，比尔·盖茨就直言，不卖给中国芯片，就意味着美国将失去一批高薪工作，并促使中国加速芯片自给自足。

　　比尔盖茨说了：现在强迫中国自己制造芯片，意味着如果将来发生冲突，你不仅放弃了这些高薪工作，而且会迫使中国完全实现自给自足。这样做真的会有好处吗？

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　　不仅比尔盖茨这样的顶尖企业家这么想，美国精英学者，不少也持这种观点。

　　美国著名智库学者詹姆斯·刘易斯，在一次采访中就表示：在半导体投资方面，中国可能远远超过我们，将达到我们的1000倍，1000比1对我们来说是不可能赢得这场竞赛的。

　　对这些美国人来说，他们最担心的，是因为美国的科技封锁，倒逼中国芯片研究生产大爆发，最终形成对美国芯片的国产替代。

　　不得不说，他们这些考虑，不是没有道理的。

　　看吧，前几天，中科院院长就宣布：我们将把美国“卡脖子”的清单变成我们的科研任务清单进行布局，比如光刻机等关键的核心技术等，我们要聚焦在国家最关注的重大领域，集中我们全院的力量来做。

　　是的，中国芯片投入和研究，果然大爆发。

　　这个世界本来是互相依赖的，非得把中国逼到自产自研、全产业链去美化的地步，绝非美国之福！

　　二

　　现在中国集成电路，究竟处于什么水平？

　　要回答这个问题，首先要对芯片生产，有一个鸟瞰式的了解。

　　集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。

　　第一个大类，企业负责画芯片图纸的，行话叫芯片设计公司。

　　美国的高通，中国台湾的联发科，就属于这类。他们只负责画图纸，不负责生产，图纸画出来后，就得找芯片代工厂生产，否则就成了空中楼阁，废纸一张。

　　现在，在第一个大类里，华为海思的芯片设计能力，已经很厉害了。

　　2004年成立的海思，在2013年就成功实现了盈利，同年成为世界上市场份额最大的高端路由器芯片。

　　2017年，海思的安防芯片，占据世界市场份额的70%。

　　同年，华为手机出货量1.5亿台，其中7000万台用的是海思的麒麟芯片。

　　7nm级的最顶级芯片，高通有，华为，也有。

　　第二个大类，是负责将图纸落地的芯片代工厂，他们像建筑施工队，要做的是按照图纸不择不扣地把房子盖出来。

　　芯片生产的流程，是非常非常非常复杂，几乎每一步都对材料、技术、设备、生产工艺提出艰巨挑战。

　　第一步，从二氧化硅提炼出高纯度的硅，把它弄成尽可能大的象纸一样薄的片；

　　第二步，用激光在上面刻线；

　　第三步，把大量微型电器元件放上去，从几千万到8亿不等，比如酷睿i7上就有7.7亿个晶体管；

　　第四步，封装。

　　简单来讲，这个加工过程就像盖房子，一层一层的盖。现在盖多少层？

　　差不多60层，要加工1000个步骤！这高楼的深孔或柱子的尺度，就我们现在说的28纳米啊、14纳米啊、7纳米等等。

　　大家知道人的头发丝平均直径是0.07毫米，所以7纳米的概念是人头发丝1万分之一，我们就等于在人头发丝1万分之一这样的基础上加工，它的加工精度和重复要做到10万分之一。

　　这一块，说起来是咱们现在的短板，余承东就说过：很遗憾在半导体制造方面，华为没有参与重资产投入型的领域、重资金密集型的产业，我们只是做了芯片的设计，没搞芯片的制造。

　　这块，主要是看芯片上游的设备和材料，哪块是咱们的弱项，而短板又是什么时候能够补齐。

　　一方面，从设备款看，主要包括：硅片设备-热处理设备-光刻设备-刻蚀设备-离子注入设备-薄膜沉积设备-抛光设备-清洗设备-检测设备等l

　　1、硅片设备：硅单晶炉是制作硅片的主要装置。

　　在这方面，晶盛机电是该领域龙头，硅单晶炉技术领先，甚至研发出了第三代碳化硅半导体设备，国内高端市场占有率第一。

　　2、热处理设备：主要是对硅片进行氧化、扩散、退火等工艺处理。

　　北方华创是该领域龙头，在热处理设备的各个细分领域均有成熟的产品线，12寸硅刻蚀机、金属PVD等多款高端半导体设备相继进入量产阶段。

　　3、刻蚀设备：刻蚀是硅片进行光刻之后最重要的流程。

　　目前，我国的刻蚀设备是比较先进的，中微公司的刻蚀设备，已广泛应用于28到7nm后段制程以及10nm前段制程，北方华创的硅刻蚀机也在14nm工艺上取得了重大进展。

　　4、离子注入设备：硅片刻蚀后，需要将一些特殊的杂质离子注入到硅衬底去，这就是离子注入机。

　　我国该领域的龙头是凯世通，出货量排名世界第一，电科装备也已研制出了大束流28nm高能离子注入机。

　　5、薄膜沉积设备：薄膜沉积工艺，分为物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和外延三大类。

　　北方华创的PVD设备已经用于28nm生产线中，14nm工艺设备也已实现重大进展。

　　沈阳拓荆的PECVD设备已在中芯国际40-28nm产线使用，ALD设备也在14nm工艺产线通过验证。

　　6、抛光设备：晶圆制造的后期，需要对硅片表面进行平坦化处理，这就用到了抛光机。

　　该领域的龙头是华海清科，根据中国国际招标网的信息，今年上半年，华海清科在华虹半导体（无锡）项目获得3台CMP，累计获得5台CMP订单，在该产线的CMP市占率是38%。

　　这方面，我们技术上完全没问题。

　　7、清洗设备：几乎所有工艺流程都需要清洗环节，这就用到了清洗设备。

　　盛美半导体是该领域的龙头，在2009年就研发出了第一款兆声波清洗技术SAPS，并进入到SK海力士的无锡生产线，目前技术节点正向5nm、3nm等先进制程工艺不断突破。

　　8、检测设备：测试设备包括工艺检测设备、硅片测试设备和晶圆中测设备等，晶圆中测设备又包括探针卡、探针台和测试机等，种类繁多。

　　该领域的龙头是赛腾股份，公司通过收购日本Optima进入半导体检测设备领域，客户包括了三星、SK海力士、台积电等顶级大厂。

　　另一方面，从材料端看，主要是硅片-电子特种气体-光刻胶-抛光材料-高纯湿电子化学品-靶材。

　　1、硅片：硅片是制作芯片的基底，也是占半导体材料市场比重最大的环节。

　　我国的龙头是沪硅产业、中环股份，虽然规模尚小，但12英寸大硅片已完全能满足28nm技术需求。

　　2、电子特种气体：半导体生产中几乎每个环节都要用到电子特气，因此被称为半导体制造的“血液”和“粮食”，直接决定了产品的性能、集成度和成品率。

　　目前，华特气体的部分产品已批量供应7nm、14nm等晶圆产线，部分氟碳类产品已被台积电7nm以下工艺使用，公司研发出的20种进口替代产品已实现规模化生产。

　　南大光电、昊华科技、雅克科技等产品，也开始小规模为台积电、美国intel、美国TI等企业供货。

　　3、光刻胶：光刻胶是配套光刻机使用的特殊材料，市场规模不大，却是摩尔定律得以不断推进的关键材料之一。

　　国内的光刻胶企业包括北京科华、上海新阳、晶瑞股份、南大光电、苏州瑞红、恒坤股份等，目前技术进步很快，处于你追我赶的阶段,过1-2年将可实现28nm产线的落地。

　　4、CMP抛光材料：抛光液和抛光垫是配合抛光设备使用的，是CMP抛光工艺的关键材料。

　　中国抛光液领域的龙头是安集科技，产品已在14nm技术的芯片产线实现规模化应用，10-7nm技术节点正在研发中，在抛光液中使用的CeO2磨料的专利数量位居全球第一。

　　抛光垫领域的龙头是鼎龙股份，2020年上半年推出了DH3110/DH3310等应用于先进制程的产品，匹配于28nm技术节点的抛光垫产品已经成熟，研发进度已推进到14nm阶段。：

　　5、高纯湿电子化学品：主要用于芯片的清洗、蚀刻等制造领域。

　　这个领域的集中度相对较低，中国的龙头是上海新阳，其超纯电镀硫酸铜电镀液已成功进入中芯国际、海力士的28nm工艺制造过程。

　　6、靶材：在晶圆制造和测试封装两个环节需要使用靶材，当芯片制程在20nm以下，尤其是小于7nm时，主要使用钴靶材。

　　国内龙头是江丰电子，目前已可量产用于90-7nm半导体芯片的钽、铜、钛、铝靶材，其中钽靶材在台积电7nm芯片中已量产，5nm技术节点产品也已进入验证阶段。

　　三

　　写了这么多，你可能会问：说这么多，怎么没有提到光刻机？

　　能问出这样的话，您就是半个专家了！

　　的确，中国现在，就在光刻设备这里，卡壳了，可以说，除了光刻设备，在芯片生产整条产业链上，中国大部分都能拿下。

　　光刻设备为什么这么难？

　　说到底，对我国光刻机技术形成瓶颈制约的，主要是光学精密元器件的落后。

　　这个精度要高到何种程度？

　　就说光刻机里的反光碗吧，现在最新的深紫外光刻机，就是用十几个反光碗，把一个激光打出来打在金属液滴上，通过多次聚焦变成一个平行光，来做曝光的。

　　这个反光碗的加工精度，有人讲，是相当于德国国土的面积，这么大面积要平整到正负一毫米，在这样的精度下才能做出那样准确的反光碗。

　　总体看，我国的光刻机技术比较落后，最先进的上海微电子也只能量产90nm的沉浸式光刻机。

　　据报道，上海微电子将在2021年完成首台28nm国产光刻机的交付，不过也就是一个报道，具体情况如何，还需要考证。

　　所以，现在华为最想研究突破的，就是这个光刻机项目，因为其他的可以通过联合国产厂家，就可以规避开美国技术，加速实现供应链的“去美国化”。

　　从这个角度，就不难理解最近业内人士那个爆料：华为已招聘了数百位国内顶尖光刻机工艺师，作为高端储备人才，从事先进光刻机技术研发工作，工作地点在东莞松山湖。

　　说到底，只要光刻机突破了，中国搭建去美化的芯片生产线，并不是不可能的。

　　毕竟，现在在芯片生产上，美国真正卡住中国脖子的，主要还就是光刻机，其他虽然有的强有的弱，但在28纳米这个制程工艺里，基本上都顶得上去。

　　不要小看28纳米芯片，其实，这恰恰是目前业内公认性价比最高的制程工艺，这个工艺的营业额，目前是台积电所有工艺里最高的。

　　除了手机业务，目前大部分科技产品使用28纳米已经够了，像5G基站芯片、平板电视、机顶盒等电子产品，用高端的纳米就是浪费。

　　只要把这块芯片彻底国产化了，中国的IC企业就能占据大半江山了，华为的大部分业务也都可以满足。

　　四

　　缺芯！少魂！

　　芯片制造一直是中国的心头之痛！中国芯片行业，曾流传过这么一句话：除了水和空气，其他全从国外进口的。

　　禁运！禁售！

　　少数国家一旦无法在公平的环境里竞争取胜，最常用的手段就是禁售。我国一直在芯片行业受制于人，时常遭遇国外掐脖子、禁售等种种制约。

　　要彻底解决这个问题，只要靠自主创新、自力更生。核心技术化缘是化不来的，买也是买不来的，不痛下决心、背水一战，就不可能突破温水煮青蛙的困境。

　　好在，这个世界，有时候塞翁失马，焉知非福。如果不是美国封杀中兴华为，亲手放弃中国这个世界最大芯片市场，中国就不会这么卧薪尝胆搞集成电路。

　　恰恰是美国，给了中国芯片一个千载难逢的上位机会。一旦中国集成电路搞上去了，以后美国人想后悔，可能也来不及了。今天美国人不愿意卖给中国芯片，明天美国人就是想卖，也未必有人要了。

　　如果你不相信我的话，你可以听听原中芯国际创始人兼CEO张汝京的演讲。张汝京说得很干脆：在第三代半导体方面，美国对中国制约力没那么强，我们能追得上。

　　有的地方我们中国是很强的，比如说封装、测试这一块很强。至于设备上面，光科技什么，我们是差距很大的。

　　如果我们专门看三代半导体的材料、生产制造、设计等等。我们在材料上面的差距，我个人觉得不是很大了。

　　如果中国在5G技术上保持领先，将来在通讯、人工智能、云端服务等等，中国都会大大超前，因为中国在高科技应用领域是很强的。

　　那么，下一步，我们该这么办？

　　说起来其实也简单，一靠砸钱，二靠砸人。

　　1、砸钱，很简单：股本金，还有低息贷款和研发资助，都要到位。

　　要知道，因为但凡是这种最基础的大国重器，都有三个特点：

　　第一个开发成本特别高，少则几亿，十几亿，多则几十亿，上百亿。

　　第二是开发周期长，短则5年10年，多则几十年，甚至上百年。

　　第三是每一个产品都被国际两三家公司垄断，有的甚至一家半。进入门槛特别高。

　　台湾不要说日月光，联发科等一大堆设计和封测产业，仅仅是一个台积电，一年的资本投入就超过100亿美元。

　　所以，咱们要后来赶上，还得国家大力支持，利用资本市场的力量，来为集成电路和芯片融资。

　　2、砸人，就是要砸数学家、物理学家、化学家，要吸引人才，国际人才、国内人才和领军人才一定要到位。

　　其实，这个人才也不需要很多，几个好手来了，把中国这边的年轻人教会，我们几乎可以并驾齐驱。

　　说到底，只要持续加大资本投入，持续吸引人才进入，这个世界上就没有砸钱砸人搞不出来的事情。

　　当然，从长远看，我们更加重视和尊重科学家和老师，因为大国竞争的背后，其实就是人才的竞争，而人才竞争背后，说到底，就是基础研究和基础教育的竞赛！

　　请记住：中华民族伟大复兴，绝不是轻轻松松、敲锣打鼓就能实现的，必然遭遇无数的打压，我们必须准备付出更为艰巨、更为艰苦的努力。

　　请记住：一个大国的崛起，从来靠的不是房地产，也不是靠明星和戏子，而是靠科技，靠教育，靠科学家和老师！

　　大国征途，任重道远！希望每个中国人都励精图治，奋发向上，天高高，海长长，好男儿，当自强！