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  近来华为海思再次发力，成功自主研发了OLED的驱动芯片，并且已经成功流片。流片的意思是试生产已经成功，接下来就可以导入量产阶段。这个驱动芯片是手机和大屏电视面板的核心零部件，这并不是处理器芯片，但是它的开发成功也打破了三星在该领域的垄断，在芯片领域也算是一个小小的里程碑了。

  关于华为、关于光刻机、关于芯片，我们天天在各种渠道的媒体上看到，ASML的EUV 光刻机不给我们发货了，美国又限制我们的半导体企业了，台积电又不给我们生产芯片了等等。每个人对中国的芯片行业非常的关注，可是我们所了解到的信息都是很零散的，对芯片的整个制作的完整过程，并没有一个完整的认识。在芯片产业中我们有哪些短板、有哪些长处、各个工艺阶段在世界上所处的真实水平有多高，这样一些问题似乎都是模棱两可，并没有一个清楚的认识。我们不是专业搞芯片设计的，所以不必去钻研芯片制作的完整过程中的具体参数是多少，但是作为每一个关心中国芯片发展的人，都应该去了解一下我们自己的芯片产业到底是怎样的。

  芯片制造的流程大概能分为硅片制造、芯片制造和封装测试三个阶段。在这里我们只从大类上来看，如果要细分的话里边有成千上万道工序。

  我们先来说硅片制造。沙子是我们手机芯片的最初始的原料。那门们就一起来见证一下沙子是如何变成芯片的吧！沙子的成分是二氧化硅，我们想要得到芯片就要先从沙子里提炼出纯度比较高的硅，而且这种粗加工的硅，也叫工业硅，这种硅的纯度在98%以上，含有不少的其他元素杂质。当然了这个也的确没啥技术上的含金量，中国在这样的领域能够说是一骑绝尘，全球78%的工业硅的产能都在中国。

  接下来就要对工业硅进行提纯，也就是需要得到芯片级别的高纯度硅，这个纯度需要有多高呢？99.999999999%，这纯度够高吧，相应的技术上的含金量就立马提高了很多，而这样的领域的玩家就立马变了。市场占有率第一的是美国公司，第二是德国公司，第三四五都是日本公司，中国玩家就立马不见了踪影，所以这是中国在整个芯片产业链中第一个受制于人的领域。

  有了高纯度的硅，那接下来就要制造硅晶片了，硅晶片的制造依然是一个非常难的。制作的完整过程难到什么程度，全世界只有很少的公司能够做出这种电子级的硅晶圆，而其中前5家公司就占了92%的市场占有率，由于芯片的需求量巨大而受制于硅晶圆的产能有限，所以硅晶圆的价格几乎是每个季度都在上涨，而中国作为全世界最大的电子品消费市场，谁多掏钱又流到了谁的口袋就不言而喻了。中国虽然也具有晶圆的生产能力，但受制于技术和产能的原因供应量实在是太小了。

  有了硅晶圆就要在硅晶圆上制造芯片了，但在这之前，你必须要有芯片的图纸才能在硅晶圆上造出芯片，那就需要有芯片的设计能力。而在全球芯片设计的产业分布上，美国的芯片设计独占半边天，我们熟悉的高通、博通、英伟达都是这类公司，当然中国也有一席之地，比如我们开头所提到的华为海思，其设计的麒麟芯片可以可以称为全球顶级的手机芯片了。但是这样的比例也不是一成不变的，大陆地区的芯片企业营收的增长率在六大地区中，可谓是一骑绝尘，虽然绝对数额差距不小，但这种差距正在快速缩小。

  在芯片设计领域，我们一定要提到一个细致划分领域，就是芯片设计软件EDA，我们都知道芯片的设计跟我们平常制图一样都需要用到软件，而设计芯片的时候就必须要用到EDA软件，也就是电子设计自动化软件。芯片的电路设计、性能分析、设计芯片版图等等的工作需要，但是，这个软件经过市场的大浪淘沙之后基本被美国三家公司垄断了。而就在前年，这三家美国公司都被美国裹挟着，与华为暂停了业务往来。也就是说，华为海思将不可使用这三家公司的EDA软件来设计芯片。

  在芯片完成设计之后，从电脑软件上的图纸转变为实体的第一步，就是要制造一个光罩

  也叫做掩模板。这个跟照相机的底片非常类似，你有一张底片就可以冲洗出无数张的照片，而这个光罩，是利用激光刻蚀技术，在一张以石英玻璃为衬底其上镀了一层金属铬和感光胶，把电脑上的图刻在石英板上，成为一个模板。当然了，我们在这里说起来很简单，但实际上也是一个高门槛、高技术的活。全球95%的市场基本都被韩国和日本所覆盖，而我们的祖国处于第六名的清溢光电，虽占据的份额很小，但未来可期。

  咱们先来看一下整个光刻的原理，整一个完整的过程其实跟我们冲洗照片非常类似。刚才说的制作好的光罩，就等于一个照片的底片，通过光源照射在凸透镜上产生平行光，然后再经过下方的透镜把光线缩微照射在工作台上的晶圆上，晶圆上涂有光刻胶，光刻胶在被光线照射后化学性质发生了变化，被显影容易溶解掉，剩下的就是跟光罩上一样的电路图了，只不过成了缩小版的在这个大的晶圆上移动一下位置，就制造好一个芯片，所以这个大晶圆上就会造出很多个芯片。

  要想实现这样的一个过程必不可少的肯定是光刻机，这个大家肯定是耳熟能详的，最知名的肯定就是荷兰的ASML，全球的光刻机市场前三位就占据了93%的市场占有率,但中国也有自己的光刻机,上海微电子今年刚成功研发出了28纳米的光刻机,但是紧接着ASML就对旗下的28纳米的光刻机进行大降价，对上海微电子进行打压，在光刻机这条路上道长且阻。

  在光刻的时候有一种很重要的耗材就是光刻胶。它是光刻工艺的核心材料。这种材料主要被日本企业所垄断。美国仅有一家陶氏市占率仅为15%。因为80年代的时候，美国对日本发起了半导体大战，日本半导体产业遭受了巨大的打击，之后就另辟蹊径，从材料科学下手，如今成为了整个半导体产业的最上游。想象去年的日韩贸易战，日本断供材料给三星，三星就只能干瞪眼了，再牛的技术没材料都白扯，我们再来看看中国的光刻胶，国产化率着实是不高，大部分还是要进口的。

  当在晶圆上刻蚀出芯片之后就有必要进行后道工序了。首先要拿到封测上进行封装和测试。封装就是把一个大晶圆上的一个个的小芯片切割下来，接着进行电镀、接通信号等等的操作，使其具有各种功能，最终的产品就是我们手机里处理器的样子了，然后就是测试测试电流、散热线路、连通性等等的这些功能，把不合格的产品给筛选出来，当然了这个封装和测试的技术上的含金量似乎的确是没有制造难度那么高，这样的领域的中国玩家也就多了起来除了一个安靠是来自美国，其他的基本都是台湾地区和大陆地区的封测厂。

  当然从一粒沙子变成一个芯片，整一个完整的过程是极其复杂的，里面所涉及到的设备更是数不胜数。我们只是在整一个流程中摘取了几个有代表性的说一说，比较浅薄，有不到之处敬请谅解。那您的印象中感觉中国的半导体行业，在世界上处于一个什么样的水平呢？把你了解的打在我们的评论区，一起来探讨探讨吧！

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