高端芯片制造面臨什么生產困難

高端芯片制造面臨什么生產困難

我們經常碰到“芯片”、“集成電路”、“半導體”這幾個術語，這些詞在我們日常的討論中經常是混用的，硬要區分的話，可以說集成電路是更廣泛的概念。

芯片則是指內含集成電路的半導體基片（最常用的是硅片），是集成電路的物理載體。而半導體是一種導電性能介于導體和絕緣體之間的材料，常見的有硅、鍺、砷化鎵等，用于制造芯片。

芯片行業的技術含量可以說十分密集，像畫板子、晶圓、流片、制程、封裝、光刻這樣的芯片制造“黑話”很多人可能聞所未聞。另外，芯片行業資金極度密集，生產線動輒數十億上百億美金。此外，人才也是這個行業的稀缺資源。

一方面是技術又貴又難、人才難以培養，另一方面是行業的集中度很高，少數的幾家大企業壟斷了行業的尖端技術和市場，剩下的企業里人才的待遇也就很難趕上幾家巨頭了。

從晶圓到芯片，價值翻12倍

欣興電子2017年第四季及全年獲利分創近2年、近3年高點，展望今年，

芯片生產是一個點砂成金的過程，從砂子到晶圓再到芯片，價值密度直線飆升。真正的芯片制造過程十分復雜，下面我們為大家簡單介紹一下。

晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓。單單從晶圓到芯片，其價值就能翻12倍，2000塊錢一片的晶圓原料經過加工后，出來的成品價值約2.5萬元，可以買一臺高性能的計算機了。

從熔融態Si中拉出晶圓并切片

晶圓片拋光后利用光刻機將電路轉印

在晶圓上刻蝕出來復雜的結構

接著，經過離子注入等數百道復雜的工藝，這些復雜的結構便擁有了特定的半導體特性，并能在幾平方厘米的范圍內制造出數億個有特定功能的晶體管。

鍍銅后再切削掉表面多余的銅

再覆蓋上銅作為導線，就能將數以億計的晶體管連接起來。

測試、晶片切割和封裝

一塊晶圓經過數個月的加工，在指甲蓋大小的空間中集成了數公里長的導線和數以億計的晶體管器件，經過測試，品質合格的晶片會被切割下來，剩下的部分會報廢掉。千挑萬選后，一塊真正的芯片就這么誕生了。

切割出合格晶片后報廢的晶圓

光刻機精度，芯片制造的卡脖子環節

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制約集成電路技術發展的有四大要素：功耗、工藝、成本和設計復雜度，其中光刻機就是一個重中之重，核心技術中的核心。

目前，世界上80%的光刻機市場被荷蘭公司占據，高端光刻機也被其壟斷。中國在努力追趕，但是目前仍與國外存在技術代差，比美國差兩代、比美國的盟國差一代——但是這不是說我們的追趕不重要，如果我們不做出來，國外就可以想怎么賣就怎么賣，賣不賣、賣啥型號、賣多少錢都不由我們，而我們做出來了，國外更高精度的設備就會賣給我們，價格也相對實惠很多。

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