台積電也被「卡脖子」？沖洗機原料被斷，張忠謀1000億建廠要泡湯

卡我們的晶元，卻被我們斷了原材料，此前台積電還打算投資1000億建廠，估計也要泡湯了。

從2020年開始，「逆全球化」正成為各家跨國公司最頭痛的問題，即便對於台積電這樣的科技巨頭都是一樣的。因為此前定製的化學沖洗機遲遲未交付，台積電曾派人前往日本東京電子和日本斯科半導體催單，但台積電等來的回復不是設備，而是道歉。因為這兩家日本企業製造化學沖洗機閥門和管道的特殊塑料的原材料，也斷貨了。

該種特殊塑料由高純含氟聚合物製成，該技術一直被美日等國家的少數巨頭公司所壟斷。不過，高純含氟聚合物生產的主要原料是螢石，全球60%的螢石產量又被我國掌握，並限制出口。

逆全球化，對誰都不是好事。

一、晶元，大家都缺

2020年之後，居家隔離讓家用電子產品需求猛增，不但清空了電子經銷商的庫存，更是製造了為期近3年的「晶元荒」。而隨著全球局勢的風雲詭譎，讓本就脆弱的晶元產業鏈更是蒙上了一層陰霾。如今，每個超級大國都希望實現晶元100%自主化，但都很難落地。

很多人認為，目前我國主要缺乏的是高端晶元的製造技術，比如荷蘭ASML的極深紫外線光刻機——EUV。但實際上，晶元的生產錯綜複雜，我們被卡住脖子的，不只是硬體。晶元產業鏈主要包含設計、製造和封裝測試三大環節。首先在晶元設計環節，我們就舉步維艱。

1、晶元設計

在晶元設計時，電子自動化軟體EDA是晶元電路設計、性能分析等環節的必備軟體。如今，EDA軟體已經被新思科技、鏗騰電子和明導國際三家美國公司所壟斷，三家公司在全球市場佔比60%以上。

華為子公司——海思本來佔據世界晶元設計企業榜首，但由於過分依賴EDA，以至於2020年後雖然購買了EDA軟體的永久授權，但是該軟體後續的更新、漏洞補丁等服務將不再享有。

除了晶元設計環節，晶元製造環節容易卡脖子的地方更多，晶元的載體——晶圓便是其中之一。

2、晶元製造

晶元製造中，需要先從沙子里提取純度達到98%的二氧化硅，即工業硅，然後將工業硅繼續提純到晶元級別的高純度硅，其硅含量高達99.99%。再將其放在高溫條件下「整形」，變為單晶硅錠。

單晶硅錠經過切割、研磨、拋光和清洗等過程成為硅晶圓片，也就是晶圓。隨後在晶圓上進行一通操作，包括刻號、清洗、氧化擴散、化學氣相沉積、濺鍍、光刻、蝕刻、光阻去除和WAT測試等過程，在一整片晶圓上形成多個晶元，將其裁剪為一個個方形。至此，單個晶元的製造過程就結束了。

按理說，晶元製造環節是諸如台積電這種代工大廠的優勢環節，不過如今也遇到了麻煩。2021年時，台積電創始人張忠謀打算在未來3年投資1000億美元建廠，而隨著產業鏈中化學沖洗機閥門和管道等各種「小零件」的短缺，估計這個建廠計劃要緩緩了。

3、封裝測試

在晶元的設計、製造環節，由於技術含量高，原材料和設備要求特殊，所以出現卡脖子的小部件比較多。但並非說封裝測試環節，我國就可以100%實現自主了。

晶元製造出來之後需要送到封裝測試廠，將其封裝好才能安裝到設備上，在經過切割、打線、測試和老化試驗等測試環節後，才能順利出廠。一直以來，封裝測試環節由於技術壁壘和附加值都非常低，所以出現卡脖子的部件比較少。

不過，類似於固定晶圓的靜電吸盤，需要塗上0.01微米的塗層，以達到耐高溫、耐磨、高強度等極高標準，因此，這類技術難度高的環節，我們仍然不能小覷。

不過，雖然國產晶元廠商起步晚，但在目前國家的政策傾斜下，追趕勢頭愈發猛烈。

二、國產晶元的崛起之路

第一、晶元設計

晶元設計方面，海思、紫光展銳相繼入圍全球前10大「無生產線晶元設計公司」（Fabless）供應商排名。

雖然EDA軟體技術方面，我們和主要廠商尚存在差距，但是華大九天、芯禾科技、廣立微等一批企業的出現，已經打破了美國3大軟體巨頭在EDA領域的技術封鎖。

第二、晶元製造

目前，受制於DUV、EUV等光刻機的斷供，中國在全球晶元製造領域的市場份額佔比僅為4%左右。不過，此前上海宣布14nm晶元將於2023年實現量產，那麼，突破7nm、5nm，我們將指日可待。

而且除了光刻機之外，我國蝕刻機已經達到5nm的工藝水平，光刻膠也達到生產7nm晶元的標準。2021年，清華大學首台12英寸超精密晶圓減薄機的研製成功，為國產12寸晶圓生產再助一臂之力。

第三、封裝測試

封裝測試技術是我國的優勢環節，長電科技、華天科技、通富微電等封裝測試企業已經進入全球前20名，而且這種優勢還在進一步擴大。

三、結語

晶元是一個特殊的產業，製造晶元需要世界各國產業界的相互協調。

雖然各國都在努力爭取實現晶元從設計、製造到封裝100%的自主化，但無論是上游的原材料，中游的高端耗材，還是下游的市場需求，沒有一個國家能容納下整個產業鏈。

逆全球化的進程，不會有贏家。