最近这段时间，随着mate60与苹果15的相继发布，人们对于国产芯片的讨论也越来越深入，那么就会涌现出来一个问题
什么是芯片？
芯片是电子元件的一种。它通常是由硅和其他材料制成的微小电路，上面镶嵌着许多晶体管、电容、电阻等元件，并被封装在一个小巧的芯片上。芯片的核心是集成电路，即将许多电子元器件集成到一个晶圆上，以实现复杂的功能，总之一句话，所有的高端电子产品都离不开芯片。
美国的高通骁龙芯片中国的麒麟芯片怎样制造出合格的芯片？
第一步，画图纸，你需要手绘一张还有上亿个晶体管的电路图，接受过九年义务教育的你肯定没问题。所有芯片的前身都是一堆黄沙，因为沙子的成分是二氧化硅，而硅元素是制备芯片的基础，但也不是什么沙子都能制成芯片，制作的最佳选项是硅沙，因为它几乎不含任何杂质，接着去海南搞回60吨的沙子，再去山西挖20吨的煤炭，混合一起放进你家的炼丹炉，温度开到度，高温提炼，想要成为合格的硅晶圆，它还需要经过不断的酸化和蒸馏，就能得到高纯度的多晶硅，多晶硅在经过溶解后就可以从中拉出圆柱状的单晶硅了。单晶硅的纯度需要达到恐怖的99.%。
高纯度不具有形状的多晶硅变成圆柱状的等到多晶硅变成单晶硅棒后，就可以进一步制作晶圆了。晶圆的切片方法有两种，机械切割和激光切割。机械切割无法保证质量，所以一般采用激光切割。在周而复始的切割打磨中，硅棒变成了一个个圆形的薄片，这就是硅晶圆片。所有芯片制造的开端都是晶圆
硅晶圆片——所有芯片制造的开端由于晶圆非常娇贵，为了避免污染，还需要加上一层氧化膜，这就需要进行氧化，这是氧化设备。晶片每25张装在一个盒子内，然后自动导轨将晶片送入氧化设备内，机械臂会将晶片放入相应的位置上，接着开始进行氧化。首先需要向设备内部注入氧气，周围线圈会不停的释放热量，达到一定温度，氧原子就会与晶圆表面进行反应，形成一层绝缘的二氧化硅。
发红的线圈加热晶圆直到在晶圆上面附上接下来就是光刻了，这也是芯片制造最难的步骤。光刻之前需要进行涂胶，首先将制造好的并且附上一层二氧化硅的硅晶圆片转移到涂胶设备上，在晶圆上面均匀的涂上一层光刻胶，涂胶完成后，接下来就是光刻。
但是首先，从晶圆到芯片的第一步就是在芯片上画出集成电路，这就像装修房子一样，根据芯片需要的功能画出相应的电路图，但是我们需要先知道一个概念叫做——光掩模
什么是光掩模？
芯片又叫大规模集成电路，如果你把芯片放到显微镜下，会发现它看上去就像是交通网络。这些道路由数亿个晶体管组成，所以从晶圆到芯片的第一步就是在芯片上画出集成电路，而这些复杂的集成电路图是需要先在光掩模上面完成的
光掩模上面的集成电路图然后根据电路图把电子元件装配到晶圆上。这个步骤要靠光刻工艺完成。
在晶圆上面用极紫外光通过光掩模将集成晶圆印的集成电路越多，它的性能就越强，想要做到这一点，就要靠精度极高的光刻机。光刻机主要分为三种，接近接触式光刻、直写光刻和光学投影式光刻，我们一般最常用的就是下面这张光学投影式光刻。
EUV极紫外光刻机外部EUV极紫外光刻机内部构造光刻过程中被紫外线照射到的地方，光刻胶会发生化学反应，被溶解冲洗掉，再经过刻蚀清洗，留下的图案就会跟光掩模上的一致了。接下来将磷或者硼通过离子注入，导进硅结构中，让硅具有晶体管的属性，再填充铜，跟其他的晶体管互联，最后再涂上一层胶，不断重复前面的过程，一个拥有几十层结构的晶圆就制成了。到目前为止，我们已经在晶圆上盖了很多房子，怎么将他们连通呢？这就要进行金属填充，而芯片有上百亿，这样的房子需要联通，内部宛如一座超大型城市，真实的芯片制造远远比这复杂很多倍。有着非常多的工艺，所有工艺都是在纳米级别进行操作，这些工艺交叉重复完成，最终制造出整个晶圆，然后将晶圆切割成一个个小芯片。
接着进行封装测试，测试通过芯片就能安装在电子产品上使用了。
到这里为止，沙子完成了自己的蜕变，成功进阶成昂贵的芯片。但是中国芯片产业的命脉始终被别人卡在手里，关键就在于光刻机，提到光刻机，就不得不提到一家公司，荷兰ASML公司。
荷兰阿斯麦公司这是一家总部设在荷兰埃因霍温的全球最大的半导体设备制造商之一，向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。ASML的股票分别在阿姆斯特丹及纽约上市。
查了一下他们的股市，虽然每股价格很高，但是整体看起来不是特别的乐观
市场上提供量产商用的光刻机厂商有三家：ASML、尼康(Nikon)和佳能(Canon)，在中高端光刻机市场，ASML占据大约60%的市场份额。而最高端市场（例如沉浸式光刻机），ASML大约占据80%的市场份额。阿斯麦之所以能够在高端光刻机市场上占据优势，是因为它掌握了一整条产业链，物以稀为贵，一台尖端光刻机的售价高达15亿人民币，关键是有钱，还不一定买得到，中国在年就曾经向阿斯麦购买了一台光刻机，但由于美国的阻挠没有成功。年1月，美国又拉拢荷兰，让荷兰禁止对华出口芯片设备，简单来说就是光刻机面对美国的科技封锁，维金之际只有自力更生。
本文的光学投影式光刻与沉浸式光刻对比芯片领域的竞争目前正呈现多元化的趋势，我们可以看出在技术愈发成熟的今天，每想往前走一步都是异常艰辛的。从28纳米到14纳米再到8纳米、5纳米和如今的3纳米，每次的突破所耗费的时间都是成倍的增加，这也给了我国迎头赶上的机会。
近年来我国的芯片产业虽然受到了美国的多方面限制，可是我国的芯片企业非但没有就此打堂鼓，反而加大了自主研发的力度，技术迅速发展。目前，我国已经能够完成14纳米芯片的量产，并在5纳米的研发设计方面取得突破。华为的表现早已表明了这一点。华为在发布Mate60时展现了自主研发芯片的能力，推出了麒麟芯片。虽然受到外部因素的限制，但华为却一直在加大研发投入，认为未来芯片的作用将非常巨大，碳基芯片的前景也非常广阔。华为对芯片领域非常重视，它的研发和投入不仅丰富了芯片技术，也深刻改变了现有的芯片格局，让我们一起期待中国的芯片在未来国际市场上面发光发热！
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