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第三十一章 这繁华盛世,如您所愿

IC设计事业部的方向聊完后,许道微和倪院士两人,对于半导体设备研发事业部的任务都有些无奈,最怕的不是落后,而是样样落后,连追赶都不知从何谈起。

核心技术,到底是什么?把技术分分类,第一类姑且叫“可山寨技术”,或者叫“纯烧钱技术”,有人喜欢往左边烧,有人喜欢往右边烧,于是就烧出了不同的应用技术。

本质上就是用旧技术整合出新玩意儿,比如,美国登月的土星五号,华夏的跨海大桥,德国的鼠式坦克……

打个比方,这有点像吉尼斯纪录:最长的头发,最长的指甲,等等……这类东西,只要钱到位,搁谁都烧的出,关键看有没有需求,所以这些也可以叫应用技术。

华夏在经济发展起来之后,迸发出海量需求,推动各种烧钱的应用技术井喷,赚了钱又可以孜孜不倦地完善各种细节,于是,可以不吹牛的说,华夏的应用技术已经和整个外国平起平坐。

第二类技术暂且叫“不可山寨技术”,或者叫“烧钱烧时间技术”,任何牛逼设备,你拼命往细拆,最终发现都是材料技术。

做材料和做菜差不多,番茄炒蛋的成分可以告诉你,但你做的菜就是没我做的好吃,这就是核心技术。

除了生物医学之外,核心技术说到底就是材料技术,看一个例子:

发动机,工业皇冠上的明珠,是我国最遭人诟病的短板。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,这玩意儿和镍混一混,做出的涡轮叶片吊炸天,铼的全球探明储量大约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,妥妥被美帝禁运。

作为“工业之母”的高端机床,我们基本和男国足一个水平,只能仰望RB德国瑞士。

同样材料是最大的限制之一,比如,高速加工时,主轴和轴承摩擦产生热变形,导致主轴抬升和倾斜,还有刀具磨损等等,所以对加工精度要求极高的活,国人还是望“洋”兴叹。

光学晶体,我国的部分产品还能对美帝实施禁运,所以和光相关的技术都不弱,比如激光武器,量子通信,气动外形,得益于钱老那辈人的积淀,与之相关的技术确实是杠杠的。

下面,重点来了!这种关键核心材料,全球总共约130种,也就是说,只要你有了这130种材料,就可以组装出世界上已有的任何设备,进而生产出已有的任何东西。

人类的核心科技,某种程度上说,指的就是这130种材料,其中32%国内完全空白,52%依赖进口,在高端机床、火箭、大飞机、发动机等尖端领域比例更悬殊,零件虽然实现了国产,但生产零件的设备95%依赖进口。

磨叽半天,回到正题,半导体芯片之所以难,是因为它不但涉及海量烧钱的应用技术,还有众多烧钱烧时间的材料技术。

首先:硅,把这玩意儿氯化了再蒸馏,可以得到纯度很高的硅,切成片就是我们想要的硅片。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%,这种全世界超过一半是华夏产的,早被玩成了白菜价。

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

其次:核心设备,硅提纯时需要旋转,切片后的硅片也是圆的,因此就叫“晶圆”。

切好之后,就要在晶圆上把成千上万的电路装起来的,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。

而光刻机制造领域,目前的老大是RB尼康,后面还有RB佳能,以及后起之秀荷兰ASML,这个领域华夏不提也罢。

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。

在刻蚀机领域,后世华夏的状况要好很多,16nm刻蚀机已经量产运行,7-10nm刻蚀机也在路上,所以美国很贴心的解除了对华夏刻蚀机的封锁。

在晶圆上注入硼磷等元素要用到“离子注入机”,70%的市场份额是美国应用材料公司的。

涂感光材料得用“涂胶显影机”,RB东京电子公司拿走了90%的市场份额。即便是光刻胶这些辅助材料,也几乎被RB信越、美国陶氏等垄断。

之前提过的封测是台省日月光的天下,后面跟着一堆实力不俗的小弟:矽品、力成、南茂、欣邦、京元电子。

再加上芯片设计领域的EDA软件,硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测,以及相关的半导体设备,所有领域华夏都处于“任重而道远”的状态。

说个题外话,华夏军用芯片基本实现了自给自足,因为不计较钱嘛!可以把芯片做的大大的。

越大的硅片遇到杂质的概率越大,所以芯片越大良品率越低。总的来说,大芯片的成本远远高于小芯片,不过对军方来说,这都不叫事儿,所以国防安全方面我们可以大大的放心!

以上一切问题都来源于美国的《瓦森纳协定》,因为敏感技术不能出售给华夏。

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