晶元製造比你想像的難！從專業角度分析中興如何被鎖了喉

近日，朋友圈被中美貿易戰，尤其是中興遭美國禁運晶元刷了屏。有很多朋友問小胖俠，為什麼小小晶元會對中興造成如此大的影響？難道我們國內就真的造不出來嗎？小胖俠覺得可能會有更多的朋友有同樣的疑問，所以便有了這篇推送。

首先來看一下中興通信的主營業務：基站，光通信及手機。其中，基站中部分射頻器件如腔體濾波器(武漢凡谷、大富科技)，光模塊廠商(光迅科技，旭創科技)，手機內的結構件模組等均可基本滿足自給需求。唯有晶元，在三大應用領域均一定程度的自給率不足。所以大家也就了解了，被卡喉是因為關鍵器件沒有了。

美國商務部下令禁止向中興通訊出口電信零部件產品，期限為7年。

消息一出，截止昨天美股收盤，中興採購量較大的ACIA暴跌35.97%、Oclaro下跌15.18%、Lumentum下跌9.06%、finisar下跌4.05%、inphi下跌4.05%、fabrinet下跌9.81%。美國這些公司跌的還僅僅是股價，但中興整個公司都危險了，這條禁令的直接結果就是，中興被「斷糧」，同時也意味著美國找到了中國的軟肋。

"小小晶元，有什麼好牛的，不賣給我們，咱自己造！"

——並沒有那麼簡單

晶元，集成電路的核心，從可植入皮下的醫用晶元，到智能手機，到筆記本電腦，到網路伺服器，到大型計算中心，到國防軍工航天，無處不在。因為它應用在世界的每個角落，所以又被喻為：現代工業的「糧食」。這樣的比喻，也足以表明這顆「芯」能夠左右一國命脈，不可小視。

目前中國晶元嚴重依賴進口，尤其是從美國進口。中國晶元需求量佔全球50%（有些應用的晶元，佔70-80%）以上，而國產品牌晶元只能自供8%左右。數據顯示，2016年中國進口晶元2300億美元，比排在第二名原油進口金額高出一倍之多。數據如此，但究竟是我們造不了還是不想造呢？其實我們非常想造，但造不了。

晶元產業六個環節分別是軟體（EDA工具）、設計、製造、封測、材料、設備，缺一不可。目前，我國晶元設計尚可，但是製造偏弱。而晶元製造的特點是資本密集、人才密集、技術密集和全球競爭。以英特爾、三星、台積電三巨頭看，每年都要投入上百億美元。

下圖是IC insight發布的2016年全球半導體20強，前20位都沒有中國公司，美國公司佔了8家，中國最大的半導體公司華為海思都沒有進入。

現在登錄代表中國晶元製造最強水平的中芯國際網站，赫然寫著「中芯國際提供0.35微米到40納米晶圓代工與有關服務。」 去年九月Intel就已經全球發布了10納米技術。10和40的區別就是，同樣尺寸的晶元Intel可以放4x4=16倍於中芯的電路，其中運算速度的差異可想而知。

「我們現在有錢，靠錢砸出來還不行么？」

確實國家發展提供了大量的資金，龐大的高等教育體系也培養了世界上最多數量的工程師，我們一定會比別人花更少的時間做成一件事。但速度可以加快，發展步驟卻不能跳過。無論設備還是工藝，我們還需要大量的知識積累和人才儲備。

光刻

——晶元製造之魂

——人類工業技術皇冠上的明珠

什麼是光刻機？

光刻是半導體器件製造工藝中的一個重要步驟，該步驟利用曝光和顯影在光刻膠層上刻畫幾何圖形結構，然後通過刻蝕工藝將光掩模上的圖形轉移到所在襯底上。這裡所說的襯底不僅包含硅晶圓，還可以是其他金屬層、介質層，例如玻璃、SOS中的藍寶石。

光刻機可以簡單理解為一種精密的印表機，把模版上設計好的圖樣列印到基底材料上去，這項核心技術長期被荷蘭把持。光刻機是晶元製造的核心設備之一，按照用途可以分為好幾種：有用於生產晶元的光刻機；有用於封裝的光刻機；還有用於LED製造領域的投影光刻機。用於生產晶元的光刻機是中國在半導體設備製造上最大的短板，國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。

目前，光刻機領域的龍頭老大是荷蘭ASML，並已經佔據了高達80%的市場份額，壟斷了高端光刻機市場--最先進的極紫外光刻機售價曾高達1.5億美元一台，且全球僅僅ASML能夠生產。Intel、台積電、三星都是它的股東，重金供養ASML，並且有技術人員駐廠，Intel、三星的高端光刻機都是買自ASML，格羅方德、聯電以及中芯國際等晶圓廠的光刻機主要也是來自ASML。

ASML：現代晶元製造不可或缺的支持者

ASML於1984從飛利浦中獨立出來，專門致力於研究發展光刻技術，其全球總部位於荷蘭的費爾德霍芬，在全世界16個國家超過70個地區設有分公司和和研發基地。隨著半導體行業洗牌與日系隕落後，這家不為大眾所知的企業默默扛起了光刻技術的大梁。ASML是集合了西方光學應用科學與半導體尖端製造設備技術於一體的科技龐然大物，它的專利技術與影響力是任何一個企業乃至國家在半導體領域都無法忽視的。

目前全球絕大多數半導體生產廠商，都在使用ASML的設備，例如英特爾，三星，海力士，台積電，聯電，格芯及其它半導體廠。隨著摩爾定律的發展，晶元走向了7nm以下，這就需要更高級的極紫外光刻系統，全球只有ASML的可以製造這種機器。因此這些設備縱使賣到上億歐元，都能被客戶所接受。

結尾

中國的整體的科學技術力量不如美國，但是經過幾十年的改革開放，潛心發展，我們也打下了相當的基礎，積累了實力。今天的中國如果下決心攻克一個難題，通常是能夠做到的。

全球化浪潮雖然為解決問題提供了更廉價的解決方案，擁有這種方便的同時也會產生惰性。當晶元購買比自己生產更加容易也更加實惠時，就會形成一種市場取向，並使得對外部技術的依賴不斷固化。美國這次禁運是挑戰，但也是一個契機，希望中國的半導體產業可以踏實發展，在不久的將來可以有底氣的應對一切挑戰。

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