芯片是人類智慧皇冠上的明珠，而光刻機(jī)可以被稱為是芯片工業(yè)制造領(lǐng)域的明珠。荷蘭的阿斯麥（ASML），日本的尼康和佳能是光刻機(jī)制造領(lǐng)域的前三名，其中阿斯麥在中高端光刻機(jī)的市場占有率達(dá)到了60%，高端光刻機(jī)的市場占有率達(dá)到了90%，芯片制程在14納米節(jié)點以下的光刻機(jī)市場占有率達(dá)到了100%，幾乎沒有對手。
在芯片領(lǐng)域，華為旗下的半導(dǎo)體子公司海思半導(dǎo)體，從2004年開始，僅用10多年的時間，就沖進(jìn)了全球半導(dǎo)體TOP10榜單，增長速度遠(yuǎn)超其他半導(dǎo)體企業(yè)。但不生制造芯片。
很多人可能會想，小小的一顆芯片，再難也不可能比兩彈一星等技術(shù)更難吧？要了解這個問題，我們首先就要搞清楚制造兩彈一星的難度，一般來說，兩彈一星指的是原子彈、氫彈、導(dǎo)彈以及人造衛(wèi)星。其中，能否研制出核彈，關(guān)鍵要素其實是用于制造核彈的原材料。如果原材料不夠，那是萬萬不可能制造出原子彈的。在二戰(zhàn)的時候，英國就遇到了類似的問題，無奈只能選擇和美國合作。
現(xiàn)在我們也是通過分析一個國家“購買濃縮鈾的多少”"和“濃縮鈾離心機(jī)數(shù)量的多少”來判定，這個國家是不是擁有制造核武器的能量。因此，從現(xiàn)在來看，核武器的原材料才是制造核武器的難題。
芯片的制造難度和核武器完全就是不一樣，它屬于精密制造，那到底有多精密呢？
我們經(jīng)常會聽到14納米、7納米芯片、5納米芯片乃至3納米，并不是說這個芯片只有幾納米。要知道，“1納米”只有10^（-9）米，是一個非常小的長度，只比原子大10倍。而這里“納米”指的是柵極的厚度，這是一個專業(yè)術(shù)語，不懂也沒關(guān)系的。我們都知道，芯片當(dāng)中有晶體管，以海思的麒麟9000為例，它是現(xiàn)在最先進(jìn)的5毫米制程芯片，在這顆芯片上就有153億個晶體管。這晶體管的密度有多嚇人呢？我們舉個簡單的例子，在這顆芯片中，一顆米粒那么大的范圍內(nèi)，就排布了上億個晶體管。
如果要制造出這么一顆芯片，其中需要幾十個學(xué)科的知識，至少需要上千道工序。同時，還需要幾十個行業(yè)最尖端技術(shù)的加持，包括了精密機(jī)床、精密化工、精密光學(xué)等等。阿斯麥的CEO說：中國無法獨立做出來。但實際上，他這句話只說了一半。
因為，至今全球沒有一個國家可以獨立制造出一顆最先進(jìn)的芯片。因為現(xiàn)在最精密的光刻機(jī)需要舉全球企業(yè)之力，幾個核心部件都不是阿斯麥自己制造出來的，比如：光刻機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)是由德國的蔡司公司提供的，光源系統(tǒng)是美國的Cymer公司所提供。
阿斯麥自身只是專注于光刻機(jī)系統(tǒng)的集成和下一代產(chǎn)品的設(shè)計，所以它相當(dāng)于是在整合全球相關(guān)企業(yè)的資源來制造最高端的光刻機(jī)。
不僅如此，我們要知道的是，要制造一顆芯片需要三個步驟，設(shè)計、制造和封測。
雖然華為旗下的海思半導(dǎo)體在設(shè)計領(lǐng)域已經(jīng)做的相當(dāng)不錯，但設(shè)計需要用到EDA軟件，能提供軟件服務(wù)的有三家企業(yè)，其中2家來自于美國，一家來自于德國，總部卻在美國。不僅如此，設(shè)計所需要的ARM架構(gòu)也是由一家英國公司所提供。
而制造環(huán)節(jié)，除了用到光刻機(jī)，還需要許多其他的材料和技術(shù)，比如，制造芯片需要純度非常高的單晶硅。這個過程就會涉及到材料提純，需要把二氧化硅轉(zhuǎn)化成多晶硅，這里對于多晶硅的純度要求非常高，純度需要做到99.999999999%（小數(shù)點后面9個9），再把高純度的多晶硅提煉成單晶硅，對單晶硅切片就可以得到晶圓。
而制作芯片就是在晶圓上按照設(shè)計方案進(jìn)行排布元器件的過程。因此，對于多晶硅的提純也十分重要，否則良品率會非常低。從全球來看，提純多晶硅的技術(shù)，日本做得最好，而我們國家到現(xiàn)在為止，還沒有辦法做出如此高純度的多晶硅。
除此之外，日本做得比較好的還有光刻膠，這是制作芯片過程中的必需品。
芯片制造的最后一個步驟是封測，這個步驟是給芯片加上一個保護(hù)套。在這個方面，我們倒是沒有落后，而且還算是做得比較不錯的。
也就是說，華為旗下的海思在芯片設(shè)計方面處于不錯的水平，但依然要借助到歐美的EDA軟件。
在封測方面，我們國家做得還不錯。而在芯片制造方面要落后很多，這也是被卡脖子的地方，這當(dāng)中涉及到了全球各國企業(yè)的核心技術(shù)，這些技術(shù)是歐美以及一些東南亞幾十年的技術(shù)積累從而形成的技術(shù)壁壘，一時間很難打破壟斷。
全球供應(yīng)鏈，由于芯片所需要的技術(shù)含量太高，需要整合全球的技術(shù)。因此，全世界沒有一個國家可以獨立做出芯片來，并不是說只有中國做不出來。由于這些技術(shù)歐美比我們早了幾十年發(fā)展，已經(jīng)形成了長期的技術(shù)壁壘，才會使得中國的芯片被卡脖子。
不過，我們也可以看到，如果不刻意打壓。中國的企業(yè)其實已經(jīng)展現(xiàn)出了非常驚人的發(fā)展速度，華為的海思半導(dǎo)體就是一個典型的例子。
因此，雖然現(xiàn)在處于被掐脖子的狀態(tài)，但掐脖子的事情也讓我們明白，芯片技術(shù)對于一個國家而言的重要性。因此，無論有多艱難，需要多么長的時間去攻克，那都是十分必要的。我們也要相信，在接下來的數(shù)年內(nèi)，我們國家肯定會涌現(xiàn)出諸多的芯片技術(shù)人才，在他們的努力之下，去打破現(xiàn)在卡脖子的困境，甚至是讓中國芯片技術(shù)走向世界的前列，這就像高鐵、盾構(gòu)機(jī)等技術(shù)一樣。
