日本材料學(xué)界斷言：中國(guó)半導(dǎo)體最大短板，不是設(shè)備，而是底層化學(xué)與物理積累

當(dāng)我們談?wù)撝袊?guó)半導(dǎo)體發(fā)展“卡脖子”的問題時(shí)，常常把目光聚焦在先進(jìn)設(shè)備上：極紫外光刻機(jī)（EUV）、高端刻蝕機(jī)、復(fù)雜檢測(cè)設(shè)備等。這些硬件出口受限、供應(yīng)受阻的現(xiàn)實(shí)確實(shí)令人焦慮，而中國(guó)在這些領(lǐng)域的追趕也一直是媒體與政策關(guān)注的核心。

然而，日本材料科學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界卻有一種不同的看法：中國(guó)真正的短板，并不只是在設(shè)備上，而是在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最底層那一塊——化學(xué)與物理基礎(chǔ)積累不足。這種觀點(diǎn)看似抽象，卻切中要害。因?yàn)榘雽?dǎo)體不是“套用機(jī)器就能做出來的產(chǎn)品”，而是一連串物理規(guī)律與化學(xué)反應(yīng)的精準(zhǔn)協(xié)同。沒有扎實(shí)的底層科學(xué)積累，再先進(jìn)的設(shè)備也只能用來復(fù)制別人已經(jīng)發(fā)明的工藝，而無法真正創(chuàng)新和突破。

我們都知道，中國(guó)芯片企業(yè)近年來大量購(gòu)買了國(guó)外的制造設(shè)備。根據(jù)公開統(tǒng)計(jì)，中國(guó)芯片企業(yè)在最近幾年從美日歐技術(shù)供應(yīng)商購(gòu)買了數(shù)百億美元的芯片制造設(shè)備，甚至在出口管制背景下仍明顯增長(zhǎng)。

這說明了一點(diǎn)：設(shè)備買不買得來并不是根本的問題，關(guān)鍵是能不能真正理解、掌握并創(chuàng)新運(yùn)用。正如日本材料專家和國(guó)際產(chǎn)業(yè)分析指出的，中國(guó)大量依賴日本與歐美供應(yīng)的化學(xué)品和關(guān)鍵材料——即便某些環(huán)節(jié)可以替代，真正高端的技術(shù)仍受制于人。

日本雖然不再是全球最強(qiáng)的芯片制造國(guó)，但在材料與基礎(chǔ)化學(xué)供應(yīng)鏈上依然極其穩(wěn)固。2024年，日本廠商在硅片、光刻膠、高純化學(xué)品等各類前道材料市場(chǎng)占有率仍然高居全球前列。

為何日本能保持這種優(yōu)勢(shì)？核心在于日本科研體系對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究的長(zhǎng)期投入——從材料化學(xué)、物理清潔度到反應(yīng)機(jī)理、表面科學(xué)，都存在幾十年積累與產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換的深厚底蘊(yùn)。日本材料公司的研發(fā)周期往往跨越十年、幾十年，而非追風(fēng)式地圍繞某一設(shè)備購(gòu)買清單展開研發(fā)。

那么，什么是中國(guó)當(dāng)前面臨的真正短板？可以從以下幾個(gè)層面理解：

1. 高純材料的分子設(shè)計(jì)與制備

在半導(dǎo)體制造中，光刻膠、刻蝕氣體、清洗化學(xué)品等材料，并非普通化工品，它們是經(jīng)過精密分子設(shè)計(jì)、極高純度制備和分子級(jí)調(diào)控的高端化學(xué)品。日本、歐美公司在這一領(lǐng)域積累已久，而中國(guó)目前在高端前驅(qū)體、功能化合物配方和穩(wěn)定供應(yīng)能力上仍有明顯差距。

2. 物理過程的深度理解

半導(dǎo)體沉積、刻蝕、擴(kuò)散、鍵合等工藝是物理與化學(xué)過程的交錯(cuò)結(jié)果。這些過程背后的機(jī)理掌握，需要物理學(xué)長(zhǎng)時(shí)間基礎(chǔ)研究與工程驗(yàn)證的積累。中國(guó)雖然在材料科學(xué)論文發(fā)表數(shù)量上領(lǐng)先全球，但多數(shù)集中在實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的表征研究，而對(duì)基礎(chǔ)物理規(guī)律、界面現(xiàn)象、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域的深入理解仍顯不足。

3. 基礎(chǔ)教育與跨學(xué)科培養(yǎng)

從基礎(chǔ)教育角度看，中國(guó)雖然培養(yǎng)了大量工程技術(shù)人才，但在化學(xué)與物理領(lǐng)域的高端原創(chuàng)性人才培養(yǎng)體系相對(duì)薄弱。科學(xué)研究往往需要幾十年的累積，而不是三五年項(xiàng)目課題可解決。對(duì)比日本長(zhǎng)期穩(wěn)定的基礎(chǔ)科學(xué)投資與穩(wěn)固科研隊(duì)伍，可以看出差距并不僅在設(shè)備數(shù)量，而在科學(xué)家的知識(shí)積累與原理創(chuàng)造。

中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過去十年已經(jīng)取得了舉世矚目的進(jìn)展。無論是晶圓制造產(chǎn)能、封裝測(cè)試技術(shù)，還是一些節(jié)點(diǎn)的試產(chǎn)能力，都有了快速提升。但當(dāng)我們把目光鎖定在設(shè)備進(jìn)口替代和產(chǎn)能數(shù)字堆疊時(shí)，很容易忽視一個(gè)更深層次的問題：技術(shù)自主化不是采購(gòu)清單的替換，而是對(duì)工藝背后科學(xué)原理的真正掌控。

設(shè)備 ≠ 技術(shù)

設(shè)備是一種器具，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)的手段；但真正的技術(shù)是設(shè)備運(yùn)行背后的工藝路線、材料選擇、反應(yīng)控制、物理效應(yīng)理解與創(chuàng)新。沒有對(duì)這些路徑的深刻理解，即使設(shè)備買回來，也只能“按部就班”，無法創(chuàng)造屬于自己的高端技術(shù)。

材料與工藝才是技術(shù)的靈魂

例如在光刻工藝中，高端光刻膠的化學(xué)設(shè)計(jì)與光敏機(jī)制，是基礎(chǔ)化學(xué)與物理交織的產(chǎn)物。同一臺(tái)光刻機(jī)，用不同配方的膠，其成像質(zhì)量與成品率可以有天壤之別。控制分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、雜質(zhì)與缺陷行為，這些都不是簡(jiǎn)單設(shè)備所能替代的。

日本材料學(xué)界的觀點(diǎn)提醒我們：半導(dǎo)體真正的“軟肋”，不是設(shè)備，而是底層科學(xué)的積累。設(shè)備可以通過市場(chǎng)、政策與合作慢慢獲得與國(guó)產(chǎn)化，但對(duì)半導(dǎo)體材料的分子化學(xué)和物理機(jī)制的理解與創(chuàng)新能力，則需要十年甚至更久的精耕細(xì)作。

當(dāng)我們開始真正重視這種“看不見的短板”，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)才能從追趕者逐步邁向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、自主掌控的未來。面對(duì)未來，唯有回歸科學(xué)本質(zhì)，夯實(shí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)人才、激發(fā)創(chuàng)造力，才是中國(guó)芯片騰飛的底層引擎。

中國(guó)芯，我的心，點(diǎn)個(gè)關(guān)注支持一下唄！

關(guān)注我獲得

聲明：本文素材引自網(wǎng)絡(luò)媒體，如有錯(cuò)誤，請(qǐng)以最新資料為準(zhǔn)。本文絕不構(gòu)成任何投資建議、引導(dǎo)或承諾，請(qǐng)審慎閱讀。

喜歡就 關(guān)注 哦

動(dòng)動(dòng)小手點(diǎn)個(gè) 贊

點(diǎn) 在看 最好看