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请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不同?

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发表于 2017-3-18 18:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不同?

八九十年代,我国的龙芯没有出来前,军工产业也需要一大批芯片,那些芯片都是怎么制作的?不会都是买的吧?

还有想问一下,如果3D打印机精度达到10微米、3微米……能够打印封装硅晶体等材料,有没有可能直接打印芯片?
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发表于 2017-3-18 21:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
军工芯片80到90年代主要靠走私
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 楼主| 发表于 2017-3-18 21:51 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

hswz 发表于 2017-3-18 21:31
军工芯片80到90年代主要靠走私

没有仿制品吗?
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发表于 2017-3-18 22:14 超大游击队员 | 显示全部楼层
临风轩主 发表于 2017-3-18 21:51
没有仿制品吗?

有,不过如果没有停产和能走私的话,使用者还是愿用原产家的
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 楼主| 发表于 2017-3-18 22:33 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

hswz 发表于 2017-3-18 22:14
有,不过如果没有停产和能走私的话,使用者还是愿用原产家的

那国内是怎么造的?这东西那么小,能单个生产吗?流片至少也是论百吧?
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发表于 2017-3-19 03:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
可以先看看INTEL的芯片制造视频,搜下,很多的。
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发表于 2017-3-19 03:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
可以先看一下INTEL的芯片制造视频,网上很多的。
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发表于 2017-3-19 03:37 超大游击队员 | 显示全部楼层
入门的话,可以先看一下INTEL的芯片制造视频。  至于实验室产品,有的,清华里面应该是有一条0.5还是.35微米的工艺线。不过实验室通常来讲,单个器件是可以研发先进工艺的。  至于龙芯没出来之前,有两种解决方法。一种是买很多很多,即使断货,也足够战争情况下用很多年;一种叫抄板,就是把人家的电路用照相机拍下来,在用自己的生产线制造,最多工艺落后了点。  至于流片嘛,可以拼板,一次只流个几十片出来是经常有的事情。  
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发表于 2017-3-19 03:39 超大游击队员 | 显示全部楼层
至于3D打印嘛,目前看不可能,芯片制造目前都是纳米级为主,3D打印还做不到这么高。 即使做到了,这打印速度跟曝光速度相比,也差太多了。
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 楼主| 发表于 2017-3-19 10:10 超大游击队员 | 显示全部楼层
weiyijun580 发表于 2017-3-19 03:39
至于3D打印嘛,目前看不可能,芯片制造目前都是纳米级为主,3D打印还做不到这么高。 即使做到了,这打印速 ...

如果精度达到,也能够打印芯片的材料,有没有可能打印出4004、8086这些?毕竟这些芯片的生产线都淘汰了,而一些军工产品还在用,总不能一直搜罗废品吧?
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发表于 2017-3-19 13:44 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

芯片一个是材料精度,你说的是微米,而芯片是纳米,
一微米等于1000纳米,精度等级只是其1/1000,
而除了精度之外,还有材料问题,3D打印机并不是支持所有材料,而目前为止,我认为支持3D打印的材料并不是特别多,
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 楼主| 发表于 2017-3-19 13:54 超大游击队员 | 显示全部楼层
gdwmcy 发表于 2017-3-19 13:44
芯片一个是材料精度,你说的是微米,而芯片是纳米,
一微米等于1000纳米,精度等级只是其1/1000,
而除了精度 ...

我的意思是达到10微米、3微米后,如果能打印硅晶体等材料,能不能打印这些精度的芯片?如4004、8086这些原始的芯片
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发表于 2017-3-19 15:14 超大游击队员 | 显示全部楼层
临风轩主 发表于 2017-3-19 13:54
我的意思是达到10微米、3微米后,如果能打印硅晶体等材料,能不能打印这些精度的芯片?如4004、8086这些 ...

做芯片还是算高级印刷厂,3d打印是雕刻厂,效率差太多。486都逆向过,8086小菜
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 楼主| 发表于 2017-3-19 15:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
netxiao1 发表于 2017-3-19 15:14
做芯片还是算高级印刷厂,3d打印是雕刻厂,效率差太多。486都逆向过,8086小菜

3d打印也是印刷吧?做的是加法,不是雕刻那样做减法
8086、486怎么逆向的?不太明白
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发表于 2017-3-19 15:50 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

临风轩主 发表于 2017-3-19 15:35
3d打印也是印刷吧?做的是加法,不是雕刻那样做减法
8086、486怎么逆向的?不太明白

普通芯片工艺,只需要曝光, 清洗, 打磨, 离子注入等, 可以批量, 3打印怎么实现? 堆叠硅材料? 一点点喷离子? 不太适合芯片工艺, 部分环节使用3d打印是可能的.  

早期逆向很容易的. 一层层打磨开, 一层层照相.
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 楼主| 发表于 2017-3-19 15:53 超大游击队员 | 显示全部楼层
netxiao1 发表于 2017-3-19 15:50
普通芯片工艺,只需要曝光, 清洗, 打磨, 离子注入等, 可以批量, 3打印怎么实现? 堆叠硅材料? 一点点喷离子 ...

额,好吧,我以为可以把晶体管一层层喷上去再用激光烧结的
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发表于 2017-3-19 15:57 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

本帖最后由 netxiao1 于 2017-3-19 16:00 编辑
临风轩主 发表于 2017-3-19 15:53
额,好吧,我以为可以把晶体管一层层喷上去再用激光烧结的


半导体工艺里面有个叫渗杂, 曝光后, 在硅基底上腐蚀出一下许多凹坑,一个坑就是一个晶体管, 然后用离子喷入其他物质, 把那些坑填满, 就成了半导体. 一下子可以制作上千万个晶体管, 然后一层层的曝光, 渗杂. 其实这也能算是一种3d打印. 只不过, 效率更高.
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发表于 2017-3-19 16:06 超大游击队员 | 显示全部楼层
    实验室一般不生产芯片,而是研制芯片工艺,或者试制少量逻辑门进行验证。新芯片都是去代工厂流片,如intel和三星瑞萨这种,就在自己的晶圆厂流片。

    事实上,龙芯现在用的也不多,只是吹的厉害。军工芯片,不管是生产,还是装备,主要都是用ASIC+FPGA,也就是专用芯片加现场可编程逻辑门,专用芯片是针对目标场景设计,没有通用性,但是功耗低,实时响应,哪怕制程上落后通用cpu四五代,速度也不会慢,芯片的好坏取决于算法设计,所以军用芯片的更新速度,比民用慢很多。

     3d打印在芯片领域,最近十年都只有研究价值,没有经济价值,成本比流片还高
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 楼主| 发表于 2017-3-19 16:07 超大游击队员 | 显示全部楼层
netxiao1 发表于 2017-3-19 15:57
半导体工艺里面有个叫渗杂, 曝光后, 在硅基底上腐蚀出一下许多凹坑,一个坑就是一个晶体管, 然后用离子 ...

你这么说还真有点像,喷晶体管和3d打印差不多
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发表于 2017-3-19 16:11 超大游击队员 | 显示全部楼层
lz如果是在起点铁血之类的地方写书需要,就吹你的算法如何先进,领先时代,然后asic设计上如何稳定,可靠性有多高,这些比较好
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发表于 2017-3-19 16:11 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

临风轩主 发表于 2017-3-19 13:54
我的意思是达到10微米、3微米后,如果能打印硅晶体等材料,能不能打印这些精度的芯片?如4004、8086这些 ...

芯片不是只有蚀刻一个工序,还有其他十几道工序,/而且芯片不是单一材料
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 楼主| 发表于 2017-3-19 16:16 超大游击队员 | 显示全部楼层
熊首督军 发表于 2017-3-19 16:06
实验室一般不生产芯片,而是研制芯片工艺,或者试制少量逻辑门进行验证。新芯片都是去代工厂流片,如in ...

谢谢!
你这么说,我感觉像是刷固件一样,不知道对不对?
至于3d打印,目前的确看不到它应用在芯片业的前景,不过随着精度的提高和能打印材料的扩展,我觉得未来或许有可能介入各个领域,还是看它以后发展吧!
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 楼主| 发表于 2017-3-19 16:17 超大游击队员 | 显示全部楼层
熊首督军 发表于 2017-3-19 16:11
lz如果是在起点铁血之类的地方写书需要,就吹你的算法如何先进,领先时代,然后asic设计上如何稳定,可靠性 ...

这些都是比较虚的,而且接近套路化了,我更喜欢探讨未来科技
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 楼主| 发表于 2017-3-19 16:18 超大游击队员 | 显示全部楼层
gdwmcy 发表于 2017-3-19 16:11
芯片不是只有蚀刻一个工序,还有其他十几道工序,/而且芯片不是单一材料

是的,目前3d打印的材料还是太少了,需要更多的行业支撑
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发表于 2017-3-19 16:51 超大游击队员 | 显示全部楼层
临风轩主 发表于 2017-3-19 16:16
谢谢!
你这么说,我感觉像是刷固件一样,不知道对不对?
至于3d打印,目前的确看不到它应用在芯片业的 ...

刷固件的类比,用在FPGA上还是可以的。

我感觉你想象的东西,在芯片领域更类似于材料生长。

3d打印目前的焦点还是金属件
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 楼主| 发表于 2017-3-19 17:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
熊首督军 发表于 2017-3-19 16:51
刷固件的类比,用在FPGA上还是可以的。

我感觉你想象的东西,在芯片领域更类似于材料生长。

的确,现在3d打印侧重金属、塑料这些
听说已经有应用在单晶材料上的了,不知道啥时候扩展到硅晶体
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发表于 2017-3-19 19:24 | 显示全部楼层
半导体行业的早期验证一般是用FPGA(现场可编程门阵列)去模拟的,这是一种可以编程的半定制集成电路,使用者可以根据需要改变其内部逻辑连接,从而模拟不同的芯片功能。在对FPGA上的逻辑进行反复debug之后才进行初步流片,在早期这种做法能比直接流片节约大量成本。
至于国内以前的军用芯片,楼上已经有朋友提到了,大部分来源就是走私。
而对于3D打印,在可预见的将来基本不可能用于半导体行业,它的精度比普通机床都差得远,更不要说纳米级的半导体工艺了。而且对目前成型原理来说,某些环节对半导体制造来说可能是致命的——比如在送料或高温熔接过程中带来的杂质。
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 楼主| 发表于 2017-3-19 19:59 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

失落的天堂 发表于 2017-3-19 19:24
半导体行业的早期验证一般是用FPGA(现场可编程门阵列)去模拟的,这是一种可以编程的半定制集成电路,使用 ...

谢谢解答!已经有点看明白了,按照各位所说,芯片基本上不存在在实验室制作几片那样的,即使是仿制成熟产品也不行,最终还是需要生产线

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发表于 2017-3-19 20:29 超大游击队员 | 显示全部楼层
临风轩主 发表于 2017-3-19 19:59
谢谢解答!已经有点看明白了,按照各位所说,芯片基本上不存在在实验室制作几片那样的,即使是仿制成熟产 ...

错误,芯片可以在实验室制作的,用电子束光刻机
===
1998年,为满足当时国家“九·五”重大科技攻关项目的需求,以及提升我国微细加工技术的水平,中国科学院微电子研究所(原微电子中心)引进了日本JEOL公司生产的JBX-5000LS电子束直写光刻系统,该系统最小电子束束斑为8纳米,极限分辨能力为30纳米,实用光刻分别能力为100纳米左右,为我们完满完成国家“九·五”攻关项目及国家“十·五”攻关预研项目顺利进行立下了汗马功劳。近十年来,JBX-5000LS电子束光刻系统为我国的深亚微米以及纳米加工技术的发展作出了巨大的贡献,先后承担并顺利完成了超过50项的各种相关科研项目,如国家重点基础研究项目(973项目)、国家863项目、国家自然基金委项目、航天通信项目、科学院创新项目等;取得了许多重大研究成果;多次获得国家科技进步奖二等奖、国家技术发明奖二等奖、北京市科技进步奖一、二等奖等奖项;编著出版了数本相关的学术著作;相关结果发表论文超过100篇,申请专利数十项。
为了响应中国科学院的知识创新三期工程的号召,稳步地提升微电子所的科技创新水平,为我所的进一步发展壮大和我国微电子和纳电子技术的发展作出更大贡献,于2007年所领导和相关研究室负责同志经过充分的分析和调研,决定由所里和相关研究室(三室和四室)共同集资引进一部日本JEOL公司的JBX-6300FS电子束光刻系统,该系统采用热场发射阴极电子发射源、100KV加速电压、最小电子束束斑为2-3纳米,极限分辨能力为6-8纳米,实用光刻分别能力为20-50纳米左右,以满足国家“十·五”和“十一·五”重大科技攻关项目中主要特征尺寸均在亚50纳米至亚30纳米的器件和电路研究的需求。
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发表于 2017-3-19 20:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
有关电子束曝光的情况,我们院的顾局长曾经到美国买了两台半二手的JBX6AII可变矩形束,做掩模版的电子束曝光机回来,通过技术人员的艰苦努力,组装两两台,一台在微电子中心、一台在电工所,在当时国内还没有电子束曝光机的情况下,解决了燃眉之急
====
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 楼主| 发表于 2017-3-19 20:36 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

hswz 发表于 2017-3-19 20:29
错误,芯片可以在实验室制作的,用电子束光刻机
===
1998年,为满足当时国家“九·五”重大科技攻关项目 ...

谢谢!学习了!
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发表于 2017-3-19 20:50 超大游击队员 | 显示全部楼层
临风轩主 发表于 2017-3-19 20:36
谢谢!学习了!

国内早在上世纪六十年代就开始研制电子束曝光机,其中尤以中科院电工所
为代表。。七五期间中科院电工所承担国家重大科技攻关项目。DJ-2可变矩形
束曝光机。,成功的研制了我国第一台微米级电子束曝光机。在八五和九
五期间,依靠自己的技术力量和技术积累,自行研制出了亚微米级圆形扫描
电子束曝光实验样机。90年代初期从日本购置了二手的JBX-6AII可变矩形电子
束曝光机,进行改造和升级后,机器性能得到了恢复和加强,其特征加工尺寸
缩小到0.5微米。现在该机已在中科院微电子中心生产运行近10年,完成了近千套制版任务
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 楼主| 发表于 2017-3-19 21:02 | 显示全部楼层

RE: 请教一个问题,芯片有实验室产品吗?用什么设备?怎么制作?和大规模生产有什么不

hswz 发表于 2017-3-19 20:50
国内早在上世纪六十年代就开始研制电子束曝光机,其中尤以中科院电工所
为代表。。七五期间中科院电工所 ...

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