中国“芯”？中国“辛”！
胡征善
中国芯高端产品有几十年的差距还需经历长期的中国“辛”才能梦圆中国心（赶超美霸）！
一、没有绝对纯的物质
化学上的纯净物是指其中所的杂质在分析或实验上不产生干扰的物质。按性质和纯度分，有优级纯（GR）、分析纯（AR）和化学纯（CP）。它们都属于纯净物，但都含有痕量、微量或少量杂质。人类制得最纯的物质是单晶硅，纯度达12个“9”即99.9999999999％，一般用作制芯片的单晶硅也要达到9个“9”以上！其工业制备难度相当大。
二、集成电路
在很小面积硅基片（芯片）上集成千万个甚至几亿、几十亿个晶体管。例如：2002年采用英持尔0.13微米制程技术生产含5500万事个晶体管的电路；2010年采用40纳米制程技术制造含30亿个晶体管电路；2016年晶体管制程技术从14纳米缩减到1纳米。集成电路是采用一定工艺，把一个电路中所需晶体管、电阻、电容、电感等元件和布线连在一起，制作在一小块或几小块的半导体晶片上的微型电子器件（部件）。
三、从河砂到“机器人”
手机、电脑乃至机器人的核心器件是芯片，芯片的基础原料就是高纯度单晶硅。高纯度单晶硅的制取是经化学与物理提纯的过程，从物质与结构的变化来说，是从化合物到单质、从多晶硅到单晶硅的过程。
1、河砂（含杂质的二氧化硅）用焦炭电炉高温还原得含纯度较低硅单质，再将这种纯度低的硅用氯气或氯化氢处理，制得较纯的四氯化硅或三氯甲硅烷，再用氢气还原制得纯度更高的硅单质。
2、熔炼制晶体硅。晶体硅按晶体取向不同分为多晶硅和单晶硅：当熔炼单质硅凝固时，硅原子按金刚石晶格排列成多晶核，这些晶核若长成晶面取向相同的晶粒，这就是单晶硅；若长成晶面取向不同的晶粒，这就是多晶硅。多晶硅在纯度及力学和电学等性质方面不如单晶硅。单晶硅是集成电路的基础原料。要实现由多晶到单晶的转变，需经熔融液态再经结晶成固态的过程，在液相中由原子的随机排列转化为有序排列、结构不对称转变为结构对称。实现这种转变的途径目前有坩埚直拉法和悬浮区熔法，得到的单晶硅分别称为CZ硅和FZ硅。
3、将上述熔炼得到的硅锭，再经切割机切割（晶圆、抛光）、光刻（光刻胶、光刻机）、蚀刻、离子注入、金属沉积、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试等精细工序，每一道工序又包含诸多精细步骤，才能制作出硅基片（芯片）。这里的精细要求是高端的，连制备的工房都必须是世上最干净的。
光刻胶（Photoresist）又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。由感光树脂、增感剂和溶剂3种主要成分组成的对光敏感的混合液体。在光刻工艺过程中，用作抗腐蚀涂层材料。半导体材料在表面加工时，若采用适当的有选择性的光刻胶，可在表面上得到所需的图像。光刻胶按其形成的图像分类有正性、负性两大类。在光刻胶工艺过程中，涂层曝光、显影后，曝光部分被溶解，未曝光部分留下来，该涂层材料为正性光刻胶。如果曝光部分被保留下来，而未曝光被溶解，该涂层材料为负性光刻胶。按曝光光源和辐射源的不同，又分为紫外光刻胶（包括紫外正、负性光刻胶）、深紫外光刻胶、X-射线胶、电子束胶、离子束胶等。光刻胶主要应用于显示面板、集成电路和半导体分立器件等细微图形加工作业。光刻胶生产技术较为复杂，品种规格较多，在电子工业集成电路的制造中，对所使用光刻胶有严格的要求
光刻机
高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种，分辨率通常七纳米至几微米之间，高端光刻机号称世界上最精密的仪器，世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花，其制造难度之大，全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML（镜头来自德国），日本Nikon（intel曾经购买过Nikon的高端光刻机）和日本Canon三大品牌为主光刻曝光系统最核心的部件之一是紫外光源。常见光源分为
可见光，g线：436n；紫外光（UV），i线：365nm
深紫外光（DUV）,KrF准分子激光：248nm,ArF准分子激光：193nm
极紫外光（EUV），10~15nm
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