中國芯多久能造出

『壹』 集成電路晶元有哪些 造"中國芯"有多難

集成電路晶元有哪些 造"中國芯"有多難?製造一顆晶元就需要5000道工序
近日，越來越多的人關注中國自主研發的晶元進展。若想煉成一顆中國「芯」，需要怎樣的步驟？
集成電路正在扮演科技多元化應用的智能核心。在中國台灣半導體產業協會理事長、鈺創科技董事長盧超群認為，實時視頻流、VR/AR、無人機、3D列印、智能汽車、智能家居，在這些應用革命的背後，是功能更加強大、體積更小、功耗更低的集成電路。
全球生物識別晶元領先龍頭企業是科技；國內存儲晶元的龍頭是；我國嵌入式處理器晶元領先龍頭企業是；我國半導體分立器件龍頭是科技。
其中，最典型的是ADC晶元，中國目前還無法生產出可替代產品。ADC晶元是模數轉換晶元，負責將天線接收的連續的模擬信號轉換為通話或上網的數字信號。目前ADC主要依賴亞德諾、德州儀器等公司供應。
有說法認為，集成電路是比航天還要高的高科技
半導體晶元進口花費
富瀚微：國內安防晶元供應商，涉及人工智慧演算法，成為海康威視的合格穩定的供應商。
以運營商業務為例，通信基站設備是其最主要的產品之一，而在一台通信基站中就有上百顆晶元負責實現不同功能。「簡單來說，基站發射並回收信號，收回信號後首先要有晶元濾波，穩定信號;然後還有晶元將這種特別小的信號放大;再有晶元進行解析、處理;然後是晶元負責傳輸、分發。基站核心跟電腦類似，可以實現各種功能，但它可以支持多個手機，因而速度更快，晶元更復雜。」上述人士表示。
2017年中國集成電路進口量高達3770億塊，同比增長10.1%;進口額為2601億美元(約合17561億元)，同比增長14.6%。2017年中國貨物進口額為12.46萬億元，也就是說集成電路進口額佔中國總進口額的14.1%，而同期中國的原油進口總額僅約為1500億美元。中國在半導體晶元進口上的花費已經接近原油的兩倍。
有上百顆晶元
材料有塑料和陶瓷兩種。塑料QFJ多數情況稱為PLCC(見PLCC)，用於微機、門陳列、DRAM、ASSP、OTP等電路。引腳數從18至84。陶瓷QFJ也稱為CLCC、JLCC(見CLCC)。帶窗口的封裝用於紫外線擦除型EPROM以及帶有EPROM的微機晶元電路。引腳數從32至84。46、QFN(quadflatnon-leadedpackage)
製造一顆晶元
調查
晶元，是指內含集成電路的矽片，體積很小，常常是計算機或其他電子設備的一部分。晶元組，是一系列相互關聯的晶元組合。它們相互依賴，組合在一起能發揮更多作用，比如，計算機里的中央處理器(CPU)及手機中的射頻、基帶和通信基站里的模數轉換器(ADC)等，就是由多個晶元組合在一起的更大的集成電路。而集成電路是非常精密的儀器，其單位為納米。一納米為十萬分之一毫米。這就對設計、製造工藝都有非常嚴格、高標準的要求。
根據前瞻研究院的報告顯示，目前，全球晶元仍主要以美、日、歐企業產品為主，高端市場幾乎被這三大主力地區壟斷。在高端晶元領域，由於國內廠商尚未形成規模效應與集群效應，所以其生產仍以「代工」模式為主。
中國集成電路A股市場上市企業據中商產業研究院大資料庫數據顯示，中國A股市場共有23家集成電路上市企業，2017年前三季度中國集成電路行業主營業務收入達到642.65億元，凈利潤為20.29億元。有5家企業主營業務收入超過40億元，其中，科技位居榜首，2017年前三季度主營業務收入為168.60億元，凈利潤達到1.65億元；達排名第二，2017年前三季度主營業務收入為162.53億元，凈利潤虧損5.07億元；實業排名第三，主營業務收入為83.04億元，凈利潤達到2.97億元；排名第四的是科技，2017年前三季度主營業務收入為53.24億元，凈利潤為3.88億元；排名第五的是微電，前三季度主營業務收入為48.52億元，凈利潤為1.25億元。1.江蘇科技股份有限公司江蘇科技股份有限公司是一家主要從事研製、開發、生產銷售半導體,電子原件,專用電子電氣裝置,銷售本企業自產機電產品及成套設備的公司。公司是中國半導體封裝生產基地,國內著名的三極體製造商,集成電路封裝測試龍頭企業,國家重點高新技術企業。數據顯示，2012-2016年科技在波動中增長，年均復合增長率達44%，增長迅速。2017年前三季度科技主營業務為168.60億元，同比增長26.9%，凈利潤為1.65億元，同比增長176.6%。
晶元有幾十種大門類
追訪
上千種小門類
從軟體方面來說，EDA模擬軟體是另一個典型。利用該軟體，電子設計師才可以在電腦上設計晶元系統，大量工作可以利用計算機完成，並可以實現多個產品的結合試驗等。如果沒有EDA模擬軟體，則需要人工進行設計、試驗，耗費的人力、時間等成本不計其數。目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體有十幾種，基本都來自於美國。
幾乎被美日歐壟斷
現狀
也許不是人人都了解集成電路，但許多人聽說過摩爾定律。摩爾定律是指，當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。在半個世紀前，由英特爾創始人之一的摩爾提出的這一推測，已經延續了50多年。
集成電路布圖設計是指集成電路中有一個是有源元件的兩個以上和部分或者全部互連線路的三維配置，或者為製造集成電路而准備的三維配置。
海關總署公開信息顯示，集成電路進口額從2015年起已連續三年超過原油，且二者進口差額每年都在950億美元以上。其中，2017年中國集成電路進口量高達3770億塊，同比增長10.1%;進口額為2601億美元(約合17561億元)，同比增長14.6%。2017年中國貨物進口額為12.46萬億元，也就是說集成電路進口額佔中國總進口額的14.1%，而同期中國的原油進口總額僅約為1500億美元。中國在半導體晶元進口上的花費已經接近原油的兩倍。
集成電路是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然後封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構；其中所有元件在結構上已組成一個整體，使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。它的英文（integratedcircuit）用字母「IC」表示。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術，主要體現在加工設備，加工工藝，封裝測試，批量生產及設計創新的能力上。
焦點
需要5000道工序
晶元的種類很多，芯研究首席分析師顧對北京青年報記者表示：「僅從產品種類來說，晶元的種類就有幾十種大門類，上千種小門類;如果涉及設備流程的話就更多了。美國是整體式、全方位處於領先地位，而我們只是在某些領域裡面有所突破，並且這些領域也並非核心、高端的領域，比如中國在存儲器、CPU、FPG及高端的模擬晶元、功率晶元等領域，幾乎是沒有的。如果中國發力研發，在某些小的門類中可能會有所突破。」
首先，在這里可以將紅色的部分比擬成高樓中的一樓大廳。一樓大廳，是一棟房子的門戶，出入都由這里，在掌握交通下通常會有較多的機能性。因此，和其他樓層相比，在興建時會比較復雜，需要較多的步驟。在IC電路中，這個大廳就是邏輯閘層，它是整顆IC中最重要的部分，藉由將多種邏輯閘組合在一起，完成功能齊全的IC晶元。
一位晶元製造領域的專家向北青報記者介紹，一顆晶元的製造工藝非常復雜，一條生產線大約涉及50多個行業、2000-5000道工序。就拿代工廠來說，需要先將「砂子」提純成硅，再切成晶元，然後加工晶元。晶元加工廠包含前後兩道工藝，前道工藝分幾大模塊——光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入;後道工藝主要是封裝——互聯、打線、密封。其中，光刻是製造和設計的紐帶。

科技：公司持續高研發投入在保證現有產品技術迭代維持較高毛利率的同時，也將加速公司在研探針台產品推出並實現進口替代，進一步完善公司產品結構。此外，公司股東國家集成電路產業基金具備強大產業資源，在豐富公司客戶資源、提升公司產業整合能力方面或將發揮重要作用。
其中許多工藝都在獨立的工廠進行，而使用的設備也需要專門的設備廠製造;使用的材料包括幾百種特種氣體、液體、靶材，都需要專門的化工工業。另外，集成電路的生產都是在超凈間進行的，因此還需要排風和空氣凈化等系統。
摩爾定律揭示了集成電路領域的發展速度。在這樣的高速創新發展中，集成電路的產品持續降低成本、提升性能、增加功能。也是在這樣的高速發展中，各國集成電路技術的差距越拉越大。有業內人士表示，中國若想在主要集成電路領域追趕上頂級公司，需要的不止時間，而是整個系統性提升。
有說法認為，集成電路是比航天還要高的高科技。該業內人士表示，這種說法也不無道理，「航天的可靠性估計也就4個9、5個9的樣子(X個9表示在軟體系統一年時間的使用過程中，系統可以正常使用時間與總時間之比)。現在硅晶圓材料的純度就要6個9以上。」
從2004年開始，集團開始穩定盈利，8寸生產線實現了自主經營。時至今日，業務逐步發展為晶元製造、集成電路集成和應用服務、電子元件貿易等，其生產線的工藝技術從0.35微米，演進到了28納米，申請的發明專利達到1萬項。

『貳』 中國半導體行業何時才能超越台積電，製造出屬於自己的中國芯

製造出屬於自己的中國芯，估計再過20年吧。中芯國際最早在2035年才能追平台積電，讓中國就有了自己的3納米以下晶元，和美國、韓國以及中國台灣也有的並非自己的3納米以下晶元同為全球頂級，中國不再只有7、5納米這樣的屬於自己的晶元；至少再過5年才能超越台積電，獨自登頂全球晶元製造，讓中國獨有了屬於自己的1納米以下晶元。

從此，哪個環節和領域的中國晶元企業就都不會再出現被卡脖子的情況，美國及其盟國盟友根本就沒有這樣的機會了。當然，中國不會去卡別國包括美國及其盟國盟友的晶元企業的脖子，而是一如既往、不計前嫌地推動國內晶元企業去主動積極地提供最好的服務，其結果將是提升全球供應鏈的水平。