當(dāng)前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，過(guò)去的鋼筋水泥無(wú)法帶來(lái)自主產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)，中興缺芯之痛，讓國(guó)人不禁唏噓，偌大的國(guó)家，居然連所有人都在使用的芯片都造不出來(lái)。與近鄰韓國(guó)相比，我們?cè)诎雽?dǎo)體行業(yè)落后了30年，80年代的韓國(guó)重金砸研發(fā)，搞出了存儲(chǔ)器芯片，這兩年經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，存儲(chǔ)器芯片價(jià)格翻番漲，韓國(guó)人從我們身上賺取了百億美金利潤(rùn)，還有高通、博通、英特爾他們。每年，我們進(jìn)口的芯片價(jià)值2000億美金，和進(jìn)口石油的規(guī)模差不多，這每年的2000億美金進(jìn)口額，是中國(guó)現(xiàn)代化的恥辱，是我們“鋼筋水泥”粗放式發(fā)展的帶來(lái)的苦果。

慶幸，政府與產(chǎn)業(yè)界人士已然決心改變現(xiàn)狀。大基金二期已經(jīng)成立，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正煥發(fā)出從未有之勃勃生機(jī)。半導(dǎo)體領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)正如火如荼展開，是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。

值難得的歷史性投資機(jī)遇之際，有幸與各位分享半導(dǎo)體的“那點(diǎn)事”。

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018 年我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)以及封測(cè)業(yè)都實(shí)現(xiàn)了快速的增長(zhǎng)。全行業(yè)合計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入6,531.4 億元，同比增長(zhǎng)20.69%。其中制造業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入 1,818.2 億元，同比增長(zhǎng)25.56%， 半導(dǎo)體制造業(yè)占我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的比例已經(jīng)達(dá)到27.84%。

提到代工，就不能不提及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料晶圓。

晶圓：

芯片的基石

在早期的19世紀(jì)60年代，半導(dǎo)體公司都是采用IDM模型，其中涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試所有的芯片生產(chǎn)流程。

隨著技術(shù)的不斷升級(jí)和整體產(chǎn)線建設(shè)的成本不斷提升，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始向著垂直分工模式發(fā)展。也就是半導(dǎo)體公司不再涵蓋所有的芯片制造環(huán)節(jié)，逐步分離出專注于半導(dǎo)體制造各個(gè)環(huán)節(jié)的公司。

隨之而來(lái)的誕生出各類fabless、foundry和封測(cè)公司等。

從整個(gè)半導(dǎo)體制作的核心產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看的話。其中晶圓制造環(huán)節(jié)的收入占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈整體銷量的的51%左右，其附加值遠(yuǎn)超過(guò)了其他兩個(gè)環(huán)節(jié)。

“點(diǎn)沙成金”的晶圓代工

晶圓廠就是從事將沙子原料（石英）轉(zhuǎn)化成“芯片”的點(diǎn)金工作。在接受到芯片設(shè)計(jì)廠商的訂單后，首先需要將晶圓給制作出來(lái)，其次還需要按照設(shè)計(jì)圖的要求，通過(guò)光刻等一系列的操作將其制作成最終的芯片。其整體的制作時(shí)間長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程不能收到任何差錯(cuò)。所以只要在集成電路生產(chǎn)的地方發(fā)生小小的地震對(duì)于整體生產(chǎn)線的影響是非常之大的。

總體上晶圓代工廠商主要負(fù)責(zé)兩大塊：

1）晶圓（Wafer）的制作：

芯片設(shè)計(jì)師類似于房屋設(shè)計(jì)師，將電路設(shè)計(jì)圖交由建筑工人將房子蓋出來(lái)。而蓋房子需要地基，制作芯片同樣需要晶圓，用來(lái)安置所有電子元件的基板就是晶圓(Wafer)。

晶圓的制作可以想象成部隊(duì)的練兵，將沙子中的多晶硅通過(guò)一系列殘酷嚴(yán)格的訓(xùn)練，最終得到高純度99.9999%的單晶硅。具體的技術(shù)方法如下：

在得到高純度的單晶硅后，晶圓廠會(huì)使用切割工具，將晶柱切成一片片的薄片，宛如薄薄的火腿片一樣，再經(jīng)過(guò)拋光后，就變成了晶圓(Wafer)，也就是晶片的基板。

8英寸（200mm）和12英寸（300mm）所對(duì)應(yīng)的就是高純度單晶硅切成薄片后的晶圓直徑。而從面積大小上看，12英寸相比8英寸可以使用的面積更大，使用效率幾乎提升了2.5倍左右。但生產(chǎn)更大尺寸的晶圓，制造的難度與晶圓的大小也是成正向相關(guān)的。

2）光罩制作 (光蝕刻與微影成像)：

在完成了晶圓制造之后，還需要進(jìn)行下一輪的關(guān)鍵制造。在藍(lán)色晶圓部分上面搭建電路結(jié)構(gòu)，這就像在地基上面搭建房屋一樣，通過(guò)金屬濺鍍、涂布光阻、蝕刻技術(shù)和光阻去除等一層層的搭建起來(lái)。

種種的技術(shù)疊加在一起，理解起來(lái)有點(diǎn)困難。其實(shí)之前有看過(guò)一種通俗的解釋比較好，就相當(dāng)于你拿著噴漆，覆蓋不同形狀的硬紙板在晶圓上，一層一層將噴涂在晶圓上，搭建一層又一層的電路。然后在噴涂的過(guò)程中，通過(guò)各種方法，消除多余的漆，最后留下需要的部分，最終切割形成芯片。