自從中興和華為被針對以後，國內的半導體產業迎來了前所未有的變局，現在華為麒麟晶片又面臨著絕版危機。這一波下來讓越來越多的人開始關注半導體行業、關注中中國產晶片。但是關注歸關注，魯sir相信依然有不少小夥伴並不知道什麼是半導體，也不知道什麼是晶片。前段時間國內半導體巨頭中微半導體宣佈突破5nm刻蝕機，就有很多媒體開始鼓吹中中國產晶片崛起在望，一時間彷彿都輪到荷蘭ASML跪地求饒的份了。這樣的局面魯sir實在是看不下去，那麼本期魯sir就給大家解釋一下半導體行業那些容易被用來忽悠人的點。

什麼是半導體？

第一個問題，什麼是半導體？我們在初中物理中學到過，能夠導電的物體例如金銀銅鐵等都是導體，不能導電的例如塑料、紙張、陶瓷等都是絕緣體。那麼有沒有一種在某種情況下可以導電、在某種情況下又不導電的東西呢？有，這就是半導體。

半導體的代表物質是矽，這是一種地球上最多的物質，多到什麼地步？隨手抓一把沙子，你就可以說我手裡抓著一把沒有提純的矽。

矽可以用來做什麼？

矽的用處多了去了，毫不誇張的說，你的生活是絕對無法離開矽的，不管你的電腦、手機、智慧音響、智慧燈泡。只要這個電器需要用到晶片，也不管它是多大的晶片，全部需要用矽來做。

前面我們說了拿出一把沙子提純後就可以得到矽。正所謂拋開劑量談毒性都是耍流氓，拋開純度談提純也是耍流氓，把沙子中的矽提純到99.9999999%後就可以到得到單晶矽。提純精度大概是兩噸沙子裡面只允許出現一粒灰塵。提純好的矽棒如圖。

矽棒提純完畢後進入切片打磨階段，劃重點，矽片切出來以後需要絕對的平整，細菌踩上去都要打滑的那種。

常說的晶片工藝是什麼？

在回答這個問題之前，魯sir先來給大家捋一捋如何製造一顆晶片。

上面我們已經得到了矽片，這時候就需要進行下一個步驟了，那就是光刻，別急這時候還沒到中微半導體出場的時候。光刻需要用到一個叫做光刻機的東西，目前頂級光刻機技術來自於荷蘭ASML，5nm級的光刻機目前只有荷蘭ASML可以生產。大概長這樣。

得到了矽片以後我們需要在矽片上面均勻的去塗抹一層光刻膠，光刻膠在遇到光刻機的燈光後被照射到的部分會變性。我們都知道光是具有能量的，當這個能量被聚集到一個點上，那麼這個點的溫度是足以點燃紙張，最直觀的解釋就是相信很多小夥伴小時候都用放大鏡去點燃過紙張，被放大鏡聚焦到一個點上光即使無法點燃紙張，也能把紙張的區域性烤成黃色。例如下圖用鐳射照射後的書本。

可以很明顯的看到有一條豎向的痕跡，而其他部分並沒有受到灼燒，這個跟光刻機差不多，但是光刻機要做到的，就是把這條燃燒出來的黑色痕跡的寬度縮小到5nm，大概相當於一根頭髮的5000分之一那麼細。光刻機把鐳射變成直徑5nm的光線，光線照射塗在矽表面的光刻膠以後光刻膠變性，產生直徑約為5nm的溝壑。大概魯sir用這張圖給大家解釋下。

光刻機用5nm直徑的光線去照射光刻膠，在光刻膠上得到5nm的變性區域，這個5nm就是我們常說的晶片工藝。

得到5nm的變性區域後，再通過技術手段洗掉變性區域，得到在光刻膠上的5nm溝壑。隨後就輪到中微半導體的刻蝕機出場了。

中微半導體的工藝能做什麼？

前面我們提到了使用光刻機在光刻膠上得到5nm的溝壑，然而到這一步這個溝壑還是存在於光刻膠上，並沒有出現在矽片上。這時候就輪到刻蝕機出場了。刻蝕機大概長這樣。

將上一步光刻機刻好的矽片轉移到刻蝕機上，刻蝕機再循著光刻膠的痕跡去在矽片上掏溝壑。如果光刻機刻出來是5nm，那麼掏出來的溝壑必然也是5nm，製造出來的晶片就是5nm工藝。

矽片刻蝕完成後剩下的就是搭建連線線路等，搭建完成後就開始測試封裝。封裝後才能得到我們看到的晶片那樣子。也就是外面包著一層黑色的物質，裡面的東西完全看不到。魯sir找到了一組顯微鏡下晶片內部影象，放出來給大家看一下。

密集恐懼症患者對不起！圖中我們看到的東東全都是用於聯結器件的金屬走線，由於走線太過密集，所以我們是看不到器件的。

為什麼廠商們都製作於更小的工藝製程呢？更小的工藝製程往往能帶來更小的發熱、更小的功耗、更強的效能。為什麼呢？來我們舉個栗子。

前面我們說了，晶片廠商們說的工藝都是刻蝕機在矽片上刻出來溝壑。設想一下，你在一個寬10米的水渠裡面來回跑和在一個寬度為5米的水渠裡面來回跑。哪個更累？更累就意味著吃的飯要更多（功耗大）、同時出的汗也多（發熱大），跑一個來回的時間也會更長（效能差）。

有刻蝕機能不能造出晶片？

答案是肯定的，必然是不能。刻蝕機的核心是通過光刻機在光刻膠上刻下的引導去在矽片上掏溝壑，如果沒有光刻機刻下的引導，光有刻蝕機是無論如何不行的。就像是你工頭讓你開著挖掘機挖一條水渠，但是沒告訴你這條水渠是通往哪裡的。這還怎麼挖？

綜上所述，中中國產晶片之路遠沒有達到舉手投足之間決定擁有5nm工藝光刻機的荷蘭ASML生死存亡的地步。我們掌握了5nm的刻蝕機確實是掌握了晶片產業鏈上重要的一環，然而最開始光刻那一步我們並沒有解決。中中國產晶片是在慢慢崛起，只是這個崛起的速度並沒有那麼快。