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除了设备、工具,还有一道坎,那就是半导体产业的上游——原材料。
半导体材料又分为前端材料和后端材料。
前端材料包括硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、药液、工业气体、特殊气体、靶材、层间绝缘涂胶、CMP抛光液等等。
后端材料包括引线架、陶瓷板、塑料板、TAB封装、COF覆晶薄膜、芯片焊接、焊线、封装等等。
半导体材料总市场规模,大概300亿美元到400亿美元之间,看似规模不大,却是整个产业的源头。
日本在这一个领域是绝对王者,占据了66%以上的市场份额。
十九种半导体所需的主要材料,十四种材料,日本占据50%以上的市场份额;
四大核心材料硅片、光刻胶、电子特气、掩膜,日本占据70%以上的市场份额。
尤其是在光刻胶领域,80%以上的专利被其控制,几乎可以说,全球都要仰其鼻息,居于不败之地。
嗯,前提是美丽国不发话。
强如三星电子,19年日韩产生激烈贸易战,财阀之王也不得不卑躬屈膝,前往日本求饶,相当卑微和狼狈。
以大和民族的崇强欺弱的特性,以及日本被北美完全拿捏的现实,只要北美强令,国内将不得不面临第三重危机——材料危机。
从设备到工具,再到材料,以菊厂为代表的科技企业似乎面临着一重又一重无限循环、难以超脱、无法自拔的绝境,任人宰割。
不能弯道超车?
半导体领域似乎很难做到,概率极低。
以半导体最基础的材料为例,硅片。
半导体所需的硅片,其纯度应该要达到99.%,即小数点后的11个9,还在不断提高。
做到这个程度,相当于两个足球场大小的面积中,只允许一粒沙子存在。
多一颗沙子就会造成芯片电路堵塞,从而失灵。
要做到这一步,需要的不仅仅是资金和技术,更多需要大量基础设备来辅助监测,需要极度耐心的工艺技术积累,需要日复一日、不断提升的经验打磨。
要做到这一步,也非常依赖经验法则——发动机燃烧系统研究也是如此,没有捷径可走,无法实现弯道超车、层级跨越。
有因必有果,国内面临如今这个局面,不过是几十年来忽略基础学科投入的结果,本质上是在还债。
而北美之所以如此强势,是其几十年来始终在基础科学领域保持高强度投资。
基础学科是应用学科的根基,每一次基础学科的突破会造就应用学科的繁荣。
18世纪二进制语言的诞生,造就了如今计算机行业的繁荣;
19世纪发现的物理整流效应,助推了晶体管的大规模开发和应用,实现了计算机性能的几何式倍增。
至于等离子物理、气体化学等基础学科又与光刻机、刻蚀机息息相关。
后世任总能有底气宣称:菊厂已经进入迷茫的无人区,其底气就来自2000多名科学家为其服务。
北美早在上世纪50年代,通过国家科学基金会向基础领域学科进行长期投资,最初是每一年700万美元,之后提高到数亿美元,最近已经提高的40多亿美元。
这是一个从未间断的过程,在这个过程中,诞生了42位诺贝尔奖得主。
全球物理学科前10名的大学,北美占据7个席位;
全球数学学科前10名的大学,北美占据5个席位。
有鉴于此,要扭转这一个被动局面,唯有耐住寂寞,溯源而上,逆流而行,从最基础、最根本的环节重新补课,“把钱砸向数学家、物理学家、化学家”。
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