中国芯片技术现状以及展望

中国芯片技术现状以及展望

首先，中国技术到底现在在世界上是什么情况呢？例如高铁巨型装备设备，10万吨的锻压机，造桥速度，基建狂魔。其实例如基建，装备，高铁这些基本上可以归为应用技术，可以和欧美平起平坐了。应用技术就是我们在欧美基础科学原创科学的基础上搭建的。比如高铁，我们能组装造出来，但是发动机呢？轮子我们能*自己造出来吗？答案是否定的。

因为制造高铁发动机，zui核心的东西不是发动机的构造，而是发动机的材料，怎么样才能长时间耐高温，稳定，高功率不会爆炸出事故。

除了生物医学之外，核心技术说到底就是材料技术。看一串例子：发动机，工业*冠上的明珠，是我们zui遭人诟病的短板。其核心技术说白了就是涡轮叶片不够结实，油门踩狠了就得散架，无论是航天发动机、航空发动机、燃气轮机，只要带个“机”字，我们腰杆都有点软。材料技术除了烧钱、烧时间，有时还要点运气。还是以发动机为例：金属铼，和镍混一混，做出的涡轮叶片zui优，铼的探明储量大约2500吨，主要分布在欧美，70%用来做发动机涡轮叶片，这种战略物资，妥妥被美国禁运。前几年在陕西发现一个储量176吨的铼矿，这几年艰苦生活才有了起色。

芯片也是如此，我们研发的时间太短，各方面都是基础部分差的太远。

那么我们从造芯片的几个部分开始一一说起：

一、硅

将其氯化了再蒸馏，可以得到纯度很高的硅，切成片就是硅片。硅的评判指标就是纯度，如果硅里有一堆杂质，那电子就别想在满轨道和空轨道之间跑顺畅。

太阳能级高纯硅要求99.9999%，*超过一半是中国产的，早被玩成了白菜价。芯片用的电子级高纯硅要求99.999999999%(别数了，11个9)，几乎全赖进口，直到2018年江苏的鑫华公司才实现量产，目前年产0.5万吨，而中国一年进口15万吨。

难得的是，鑫华的高纯硅出口到了半导体强国韩国，品质应该还不错。不过，30%的制造设备还得进口。

高纯硅的传统霸主依然是德国Wacker和美国Hemlock(美日合资)，中国任重而道远。

二、晶圆

把纯的单晶硅切好之后就变成晶圆，在晶圆上把成千上万的电路装起来的，就叫“晶圆厂”。晶圆加工的过程有点繁琐。

首先在晶圆上涂一层感光材料，这材料见光就融化，那光从哪里来？光刻机，可以用非常精准的光线，在感光材料上刻出图案，让底下的晶圆裸露出来。然后，用等离子体这类东西冲刷，裸露的晶圆就会被刻出很多沟槽，这套设备就叫刻蚀机。在沟槽里掺入磷元素，就得到了一堆N型半导体。