中国芯片制造最新消息,大学有哪些专业与芯片制造有关?

中国芯片制造最新消息，大学有哪些专业与芯片制造有关？

说到芯片制造，大家想起的有什么，深圳、硅谷、前沿科技，还有大把大把的钱等等！ 不管上没上过过大学的人知道，电子信息专业肯定是跟芯片制造有关的。

其他的大家可能不太熟悉。 说到大学里与制造芯片有关的专业，就不得不提芯片是怎么只要出来的。一个小小的芯片，可能集成了数万个元器件，写入了数万条计算机语言代码，记录了数亿条信息。“芯片”泛指所有的电子元器件，是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。

它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。我国每年从国外进口的集成电路超过了数万亿元。可见一个小小的芯片并不简单。

在大学里跟芯片打交道的专业有很多。 比如通信工程专业。通信工程更侧重于信号的传输与处理。 说到芯片大家总会想起计算机，当然与芯片打交道的还有计算机专业，计算机的信息处理都需要芯片的制造，计算机功能的提高需要芯片的革新，计算机的体积缩小需要芯片制造技术的提高。

此外，芯片除了应用于计算机上，还应用于一些机械上。这就关于到了自动化专业，机械的自动化需要新的里面的程序的操控，如制造汽车的机械臂，包装流水线的操控等等。 除了应用于机械，还应用于医学上，随着医学的革新，机器人走到了医生的旁边，成为了医生的得力助手，如超声波、CT及生物传感器等。这些技术的应用，都离不开芯片制造。

芯片已经与我们的生活息息相关，冰箱需要芯片，空调需要芯片，洗衣机需要芯片，计算机需要，机器人需要，汽车需要，工业上需要，医院里需要， 火箭也需要，一个国家的强大与发展离不开芯片。 我们刚才说的是芯片的应用。

其实还有一个专业与芯片的制造有关，那就是材料学，芯片内含集成电路的硅片。只有做好半导体材料才能做好芯片。

联想事件的发生给我国敲响了警钟，只有研制出属于自己的芯片，说话才能够更硬气！

中国芯片制造能力仍落后国际十年？

芯片领域才十年差距真心不算啥？按照中国人弯道超车的惯例，三两年都能赶上！区区韩国鼻屎大的国家都能搞出来，别说中国要市场有市场，要资金有资金，要政策有政策，要人才有人才的大国咯？君不见当年中国军工和国际差距何止五十年？如今呢？除了美国还有谁能和中国军工比综合实力？芯片领域不过是重视不够而已，一旦重视，超韩赶美不过是个分分钟的事情[捂脸]改革春风吹满地，中国人民有志气，区区一个小芯片，真搞起来没难滴[泪奔]

中国芯片技术与美国并驾齐驱甚至领先欧洲和日本吗？

如今的芯片技术就与欧美日有较大的差距，那么又何言在1960年-1979年之间是领先日欧，抗衡美国呢！

先来看我国的首台光刻机。事实上，我国第一台光刻机是在1977年制造出来GK-3半自动光刻机，要知道该光刻机的校准还是需要人工来完成的，仅仅是在硅片的移动，光刻机镜头的下降上面实现了自动化。另外，其理论工艺的确可以达到1.5微米，但是芯片还有个重要的良品率指标。GK-3型半自动光刻机也只在10微米的工艺上才可以达到令人接受的良品率。

再来看欧美日的光刻机。在1973年珀金埃尔默仪器公司就最早制造出了投影式光刻机，处于绝对的领先地位。然后，美国在70年代初期，就开始普及投影式光刻机了，到了1978年基本上就出现步进式投影光刻机了。而德国的Kasper仪器公司在70年代初期就制造出了接触式对齐光刻机。日本的佳能公司在1970年制造出了PCC-1型光刻机，又在1975年制造出FPA-141Fl型光刻机，并且是世界上第一个将制程工艺推进到1微米以下。

最后来看芯片的产量和技术。在1972年，日本部分企业已经可以勇气3英寸的晶圆制造芯片了，且能够量产MOS集成电路。而在1977年，我国近600家半导体工厂的年产量，仅仅相当于日本大型企业月产量的十分之一。到了20世纪末期，我国建成的6英寸芯片生产线的月产能仅800多片，且制程工艺在1.2微米--0.8微米之间。而国外的制程工艺已经达到了0.1微米左右，可见技术差距有多大。可见，那时我国的光刻机，芯片的质量和产量都无法与欧美日相比，仅仅比韩国强。

另外，在70年代时，我国h还仿制了DG公司的部分产品，但是产量只有1000多台，而DG公司的生产了50000多台。并非是什么买办思想限制了我国半导体技术的发展，只是因为当初的资金有限，外加国外的限制。为了提高半导体相关的技术，我国先后推出了531战略，908工程等等。可以说，我国是极为注重半导体技术发展的。

由此可见，我国首台半自动光刻机出现的时间要比美日欧的晚个6，7年。那又从哪里说，我国的芯片技术领先日欧，抗衡美国呢？即便到了今天为止，我国的科技发展走上快车道时，光刻机技术仍然与欧美日有较大的差距。就更别说，在六七十年代了。

事实上，从那时起，我国在半导体领域就奋起直追，逐渐缩小了与欧美日之间的差距。差距最大的时间是在1980年，那时大概差了10年到12年左右，至于为何又被拉大了，那是因为众所周知的历史原因。当这段时间过去之后，我国的半导体技术再次奋起直追。

直到今天为止，也可以说到了2021年时浸没式DUV光刻机被制造出来之后，才可以追平日本的技术，与ASML的差距缩短到14年。当然了我国开始制造光刻机时，ASML还没出现呢。只不过，近年来ASML聚集了世界各国的高端科技，才组装成了世界领先的EUV光刻机。而我国则受制于《瓦森纳协议》，根本无法获取国外的先进技术，只能自己努力。可以想一下，一个人的速度，哪里比得上好几个人的速度呢。

那么是先有光刻机还是先有芯片？

先说结论，从实际结果看，先有芯片再有光刻机，光刻机是由计算机控制的，计算机内有芯片，要运行光刻机必须有芯片，所以芯片比光刻机先有。

光刻系统使用紫外线在硅薄片上形成数十亿个微小结构。这些结构共同构成一个集成电路或芯片。芯片制造商可以在芯片上填充的结构越多，它的速度和功能就越强大。这就是为什么光刻机的系统专注于使此类结构越来越小的原因。

使用极紫外（EUV）光刻技术，可以通过利用比以前的光刻机（193纳米光）短得多的波长的光（13.5纳米光）来做到这一点。这种最先进的EUV光刻系统使运行他的客户能够创建更小、更快、更强大的芯片。

1990年代： EUV研究项目在几个重要的地方开始，例如日本，美国和荷兰。当蔡司证明它可以制造专门的EUV光学器件时，这项研究获得了关注。在行业会议上，“软X射线光刻”（后称EUV）被评为未来的制造技术。2001年： ASML为其适度的EUV计划分配了人员和资源。目的是建立一个可行的原型系统。2006年：我们交付了第一个Alpha演示工具，这是最早的EUV原型。这两个系统安装在比利时imec和美国SUNY研究所。2007年：在Veldhoven开始分阶段建设10,000平方米的洁净室空间。这是第一个专门用于EUV光刻的洁净室。2010年：我们向亚洲一家芯片制造商的研究机构交付了第一台NXE：3100，这是第一台EUV研发系统。2012年：为加快下一代光刻技术的发展，主要客户英特尔，台积电和三星参加了我们的客户共同投资计划。所有人都同意在五年内为下一代光刻技术的研发做出贡献，并获得该公司的股权。2013年：我们交付了第一台NXE：3300B，供客户用于工艺开发。那年下半年，我们完成了对总部位于圣地亚哥的光源制造商Cymer的收购，以进一步加速EUV的开发。

光刻系统本质上是投影系统。光线通过将要打印的图案的蓝图投射（称为“遮罩”）。光学器件将图案聚焦到硅晶片上，该硅晶片先前已涂有光敏化学品。当未曝光的部分被蚀刻掉时，图案被露出。

EUV灯的棘手之处在于它被所有东西吸收，甚至被空气吸收。这就是EUV系统具有大的高真空腔室的原因，在该腔室中，光可以传播得足够远，从而降落在晶片上。光线由德国合作伙伴卡尔·蔡司（Carl Zeiss）制造的一系列超反射镜引导。

但众所周知，EUV灯也很难产生。EUV系统使用高能激光，该激光向熔化的锡的微小液滴发射并将其转变成等离子体，从而发射EUV光，然后将其聚焦成束。

193纳米的光刻技术比许多人想像的要快得多，但这付出了一定的代价：该行业不得不深入研究才能继续缩小芯片功能。

可以这样想：如果您要用越来越小的笔迹用记号笔写您的名字，您想在某个时候切换到另一种笔，对吧？借助EUV光刻技术，目前也为行业提供了更好的选择。

芯片制造商将能够继续制造更小，更快，功能更强大的芯片，同时控制成本。

国产芯片发展到什么水平了？

芯片制造的差距并不是单个方面，它是工艺的各个方面。许多智能手机或电脑都是中国制造，但是装有的中国“芯”却寥寥无几。

以前国家对微电子的重视程度是不够的，1200亿元扶持也就200多亿美元，美国一个公司就投入这么多的了。刚起步的时候我国半导体还是可以的，因为大家也都刚起步，差距也小，但接下来各种MOS,场效应管，集成电路，CPU，存储器已经问世，半导体春天来的时候，我们丧失了最好的机遇。现状半导体方方面面被国外控制，技术封锁，专利网交织，对后来者说还是很吃亏的。而且集成电路属于高精尖产业，需要投入的生产线花费是巨大的，跟建立一个核电站差不了多少了。

今年美国的DARPA已经投入7500万美元研究人体芯片，在人工智能方面，再炫酷的技术都要落到芯片上，中国的人工智能芯片望尘莫及。工欲善其事必先利其器，人工智能的根本是智能芯片，离开芯片你没办法找到第二种人工智能的实现方法。

说正题，集成电路产业总体上分为设计、制造、封装测试三大部分，先说在制造方面的差距：

（1）晶圆制备的差距

目前世界主流的IC衬底都是硅，通过化学反应提取电子级硅精度为99.9999%。运用电子级硅制造硅碇，这里硅的单晶生长技术主要有两种，悬浮区熔法和直拉法。然后将硅锭切割成Wafer，切割成厚度为几百微米。在晶圆的厚度和质量的要求方面，中国的晶圆制造就与世界存在着差距，一些低端的国产率较高的芯片，其中很大一部分买的国外的晶圆，然后自己切割，装外壳测试一下就是成品了。国内早期的技术就不如国外，不过随着国内集成电路的发展已经能实现。

（2）光刻技术的差距

现在说的32nm，7nm都是指的栅沟道宽度，而至关重要的一步就是光刻技术。光刻工艺主要两种，光复印工艺和刻蚀工艺。光刻机很贵的，国内大部分会买国外淘汰掉的光刻机，日本人保养的好，并且淘汰苛刻，国人更喜欢从日本购买。瓦森纳协议每过几年都会更新禁售列表，比如2010年90nm以下的设备都是不允许对中国销售的，到2015年就改成65nm以下的了，这些是美日严格限制出口的。

（3）材料

生产半导体芯片需要 19 种必须的材料，缺一不可，且大多数材料具备极高的技术壁垒。

其实回溯历史，致敬前辈，我们的集成电路也有家底。

我们国家的IC师从苏联，从模仿到自主设计，主要依靠从苏联获得的技术图纸和苏联在156工程中援建的电子管工厂设计、生产自己的计算机。

1952年成立电子计算机科研小组，由数学研究所所长华罗庚负责。

1954年，计算机小组转到中国科学院近代物理研究所，在钱三强的领导下工作。

1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生（比美国晚了5年），从此中国进入集成电路时代。

国内早期的IC发展国内科研环境不好；中苏关系恶化，中国已无法得到苏联技术支援；西方对中国进行严格的技术封锁；科研力量和生产厂家全国东西南北遍地开花，科研力量分散；未能将CPU研发独立于计算机的研发；文革时期过于频繁的政治运动影响了科研工作的正常开展，科学家受到冲击离开了科研一线…………

下图是我们做实验用的光刻机，当时汞灯坏了修了好几次，四次光刻做成了BJT。在光刻间待好久出去世界都粉红了