晶元製造技術究竟難在哪裡？

最新 05-04

晶元雖小，卻近乎集成了人類所有的科技知識與工藝，不僅僅涉及了物理、數學、化學等基礎理論，還有上百年積累的光學、機械、化工的技術與工藝的積累，它絕不是表面上看起來的那麼平淡無奇。

1、精密化工: 晶元所涉及的原材料都需要令人恐懼的純度，動輒8個9(99.999999%)的純度或以上，而且不僅僅是少數幾個材料如此，幾乎所有的材料都要類似的純度，因為晶元內部尺寸如此之小，都是納米級的，對雜質、缺陷無法容忍。

2、精密機械與精密光學設備:集成電路目前已發展到7nm級別，在這個基礎上還要保證內部線路的清晰無毛邊，那麼機械設備、光學設備的精度以及重複精度、振動提出的變態要求就可想而知了，而這都是建立在西方上百年的技術積澱上的，很難一揮而就的趕上。

3、基礎知識: 包含物理、化學、力學理論等等，這個方面是我國還比較強大的，差距不大。

4、電子設計工具EDA: 現在集成電路的複雜度是空前的，晶元內的晶體管數量早已突破十億以上，這也就意味著不可能人工進行設計，而必須是計算機自動設計，這就涉及到了高度自動化的設計工具，其實不僅僅在IC行業，幾乎所有的行業都需要專門的設計工具比如機械CAD、PRO/e，電路的PADs、orCAD，力學的有限元分析軟體，而集成電路方面的工具則更加的高級，有幾家大型的專用於集成電路的自動設計工具，這些工具不僅僅是個軟體問題，更重要的是人家數十年的設計經驗與方法的一個集成，這都是需要時間積累，而非一個金錢與人力的堆砌問題，就像你堆砌100個好詞在一塊，也不會是好文章。

5、市場與資本因素：西方的集成電路之所以發達，不僅僅是深厚的基礎技術積累使然，而且在市場化方面，西方也極為成熟，既有強大的風險創業基金的扶持，又有殘酷的市場競爭與淘汰，而不是簡單的國家政策的扶持與保護，使得西方的電子工業的競爭既嚴酷又富有風險意識，結合得很好。而我國則經常處於要麼行業大力扶持，但為了保護巨額投資又實施壟斷經濟，導致缺少競爭而變成溫室里的花朵，要麼小企業自生自滅，無法邁出第一步，換言之沒有成熟的資本以及市場的幫助，集成電路產業是無法實現可持續發展的。

因此有人提出以舉國之力來完成IC產業鏈布局，這當然對IC產業有幫助，但需要注意的是IC行業與兩彈一星有所不同，IC是與成本密切相關，與市場需求密切相關且更新換代極快，而兩彈一星基本上只與材料與技術相關，但與成本以及市場需求無關，所以兩彈一星模式不完全適用於IC以及軟體行業，當然舉國之力去布局IC行業還是有極大幫助的，當初韓國就是這麼乾的。

6、軟體因素：集成電路行業不是一個孤立的行業，也包括與之配套的軟體行業，而軟體遠非是簡單的代碼編寫那麼簡單，軟體最大的難點就是對控制目標、使用人群以及所涉及的任何行業本身的業務了解，也就是俗話說的軟體建模難度，而建模都是基於對行業的深度了解以及對行業現有格局進行電子化的改造這些難題破解的結果，相反編程本身只佔軟體行業的很小一部分，就像寫小說和寫字之間的關係一樣。而我們國家由於整體的落後，導致我們對社會各行各業的理解、模式的領先度都是遠遠落後於西方的，在此基礎上，很難做出系統化的、生態成熟的軟體來。

7、總而言之：集成電路是人類全部知識與智慧的結晶，它本身就遠不是一個孤立的產品，而是整個社會各類技術發展的一個最後成果，沒有這些發達的相關工業、沒有上百年的技術與工藝積累、沒有成熟的市場競爭體系與風險資金體系，你是根本做不出有競爭力的集成電路的。