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芯片逻辑测试仪

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芯片逻辑测试仪相关的资讯

  • 应用材料公司推出用于先进存储器和逻辑芯片的新型刻蚀系统Sym3
    p 2020年8月7日,应用材料公司今天宣布为其大获成功的Centris& reg Sym3& reg 刻蚀产品系列再添新成员。现在,该系列产品能让芯片制造商在尖端存储器和逻辑芯片上以更加精细的尺寸成像和成型。 /p p 应用材料公司的Centris& reg Sym3& reg Y刻蚀系统能让芯片制造商在尖端存储器和逻辑芯片上以更加精细的尺寸成像和成型。 /p p 新型Centris Sym3& reg Y是应用材料公司最先进的导体刻蚀系统。该系统采用创新射频脉冲技术为客户提供极高的材料选择性、深度控制和剖面控制,使之能够在3D NAND、DRAM和逻辑节点(包括FinFET和新兴的环绕栅极架构)创建密集排列的高深宽比结构。 /p p Sym3系列成功的关键在于其独特技术特征:高电导反应腔架构能够提供特殊的刻蚀剖面控制,快速有效地排出每次晶圆工艺产生的刻蚀副产物。Sym3 Y系统采用保护关键腔体组件的专有新型涂层材料,扩大了该成功架构的优势,从而进一步减少缺陷并提高良率。 /p p Sym3刻蚀系统于2015年首次推出,如今已成为应用材料公司历史上最迅速大量占领市场的产品。时至今日,Sym3反应腔出货量达到了5000台大关。 /p p 应用材料公司的战略是为客户提供全新的材料成型和成像方法,以实现新型3D结构并开辟继续进行2D微缩的新途径,而Sym3系列正是实现这一战略的关键产品。应用材料公司采用独特的化学气相沉积(CVD)镀膜技术对Sym3系统进行协同优化,让客户能够增加3D NAND内存器件中的层数,并减少DRAM制造中四重成型所需的步骤数。应用材料公司会将上述技术与其电子束检测和审查技术一同部署,以加快研发并大规模实现行业最先进节点的产量爬坡,从而帮助客户改善芯片功耗、增强芯片性能、降低单位面积成本并加快上市时间(PPACt)。 /p p 应用材料公司半导体产品事业部副总裁兼总经理Mukund Srinivasan博士表示:“应用材料公司在2015年推出Sym3系统时采用了全新方法进行导体刻蚀,并解决了3D NAND和DRAM中一些最棘手的刻蚀难题。今天,在最先进的存储器和代工厂逻辑节点中,关键刻蚀和极紫外(EUV)图形化应用呈现出强劲的发展势头和增长。未来,我们将继续升级并助力业界向下一代芯片设计演进。” /p p 每个Sym3 Y系统均包括多个刻蚀和等离子清洁晶圆工艺反应腔,并由智能系统控制可确保每个反应腔都拥有一致的性能,从而实现稳定的工艺和高生产力。全球多家领先的NAND、DRAM和代工厂逻辑节点客户都在使用这一新系统。 /p
  • “向上捅破天”技术亮相,利扬芯片推出北斗短报文芯片测试方案
    有媒体报道,华为Mate50将支持卫星通信,另外,华为消费者业务CEO余承东在Mate50预热视频中直言,华为即将发布一项“向上捅破天”的技术,对此,华为一内部人士证实,9月6日发布的Mate50确实将支持卫星通信,这意味着华为将抢先苹果在手机上实现卫星通讯。有券商研报称,华为Mate50系列要用卫星通信:通过北斗发送紧急短信。业内人士猜测,Mate 50系列将搭载北斗的短报文服务。对此,9月5日晚,国内独立第三方集成电路测试技术服务商利扬芯片(688135)公告,公司近期已完成全球首颗北斗短报文SoC芯片的测试方案开发并进入量产阶段,短报文芯片由战略合作伙伴重庆西南集成电路设计有限责任公司设计研发,公司为该芯片独家提供晶圆级(ChipProbing,下称“CP”)测试服务。对于该事件对公司影响,利扬芯片表示,公司拥有短报文芯片测试解决方案并可提供独家晶圆级量产测试服务,随着该款芯片测试实践推出的“北斗射频基带一体化芯片测试方案”,进一步丰富了公司测试技术服务的类型,满足北斗导航、射频、基带等一系列芯片的测试需求。新技术有助于巩固和提升公司的核心竞争力和市场地位,服务更多优质客户,预计对公司未来的市场拓展和业绩成长性产生积极的影响。值得一提的是,利扬芯片称,公司本次研发的短报文芯片测试方案在后续量产测试技术服务过程中,不排除未来受市场需求、市场拓展、市场竞争等影响,目前该芯片的测试技术服务对公司2022年营业收入贡献影响较小,对公司未来营业收入和盈利能力的影响程度具有一定的不确定性。据了解,利扬芯片是一家独立第三方集成电路测试公司,专注于测试领域的研发,聚焦于芯片电子电路、性能、逻辑功能、信号、通信、系统应用等技术,在产业链的位置为独立第三方,仅提供专业测试服务,测试报告更加中立、客观。
  • 用落镖冲击测试仪检测药用pvc硬片的耐冲击性能相较于落球冲击测试仪,哪个更好
    药用PVC硬片的耐冲击性能检测是一个关键的质量控制步骤,以确保药品包装的完整性和保护药品免受运输和处理过程中的冲击。落镖冲击测试仪和落球冲击测试仪都是用于评估材料耐冲击性能的设备,但它们在设计和应用方面存在差异。落镖冲击测试仪落镖冲击测试仪通常用于评估软包装材料如薄膜、复合膜等的抗冲击穿透能力。它使用一个或多个特定重量和形状的落镖,从一定高度落下冲击试样。这种测试方法更多地侧重于材料的抗穿透性能,适用于检测软包装材料在实际使用中抵抗尖锐物体冲击的能力。落球冲击测试仪落球冲击测试仪则通常用于测试硬质塑料材料如药用PVC硬片的冲击强度。它使用一定质量的球体从预设高度自由落体,冲击试样,以此来模拟实际使用中可能遇到的冲击情况。落球冲击试验可以检测药用PVC硬片的耐用性、硬度、强度和韧性等性能。比较与选择在选择落镖冲击测试仪还是落球冲击测试仪时,需要考虑以下因素:材料特性:药用PVC硬片作为一种硬质塑料材料,更适合使用落球冲击测试仪进行测试。测试目的:如果测试目的是评估材料的耐冲击能力以及硬度和强度,落球冲击测试仪可能更为合适。标准遵循:应参考相关的医药包装材料测试标准或国际标准,如YBB00212005-2015等,这些标准可能指定了特定的测试方法。设备能力:确保所选设备能够满足药用PVC硬片的测试要求,包括试样尺寸、冲击高度和能量等。结论根据上述信息,对于药用PVC硬片的耐冲击性能检测,落球冲击测试仪 更为适合,因为它专门设计用于评估硬质塑料材料的冲击强度,并且符合药用PVC硬片的测试标准和要求。
  • 视角:科学仪器国产替代风潮背后的逻辑
    2023年5月28日,国产大飞机C919迎来商业首航。坐在这个航班第一排的民航局局长、中国商飞董事长、东航总经理以及工信部党组书记,向全世界证明着 中国国产替代的进程 。《华尔街日报》第一时间发文评论称,C919商业首飞意味着波音和空客几十年来的 “双头垄断地位”在中国市场受到了挑战 ,尽管这一挑战规模尚小,却颇具象征意义。 ‍是的,它象征着 我们已经不能再容忍核心技术受制于人的窘境。曾航在他的新书《大国锁钥:国产替代浪潮》中提到:“从来没有一个时间点像今天这样,中国人对于“卡脖子”、国产替代有这么高的关注度。”这个过程跟我们每一个人息息相关,很多产业必须要面临一个国产替代的情况。国产替代风潮背后的逻辑‍‍‍‍2022年,国产替代发生了很多具有标志性的事件 。C919大飞机、003号的航母下水……总体来看,2022年国产替代的突破是相当之大的。图源:微信读书(出版社供图)在 军用领域 上,003号航母的技术水平突破新高,运用到的很多新技术,包括精密光学、特种钢材、输电与控制系统等等,使得歼20、歼16等很多先进战斗机的发动机问题得到了解决,这是很重要的一个标志性事件;在 民用领域 ,受到俄乌战争影响,欧洲天然气短缺,导致中国制造的LNG船在去年的市场占有率中得到大幅提升,提升至将近30%,这是一个很了不起的进步,说明中国造船工业取得了一个很大的突破;在 汽车行业 ,国产车的表现十分亮眼。自主品牌的市场占有突破50%,中国汽车出口总量突破300万辆,尤其是新能源汽车,新能源汽车2022年的产销量双双突破700万辆;还有我们的 医疗器械 领域,腹腔镜、手术机器人等高端医疗设备也取得了很大的突破;航天领域 中国空间站全面建成;半导体领域 去年实现了设备的重大突破,如国产光刻机,还有北方华创的蚀刻机。以上篇幅展开叙述说这么多,其实 背后是为了体现我们对基础工业水平的重视程度 。为什么要格外重视呢?举个例子,关注国际新闻和俄乌冲突的朋友能观察出来,俄罗斯打的比较狼狈,核心的原因是什么?根据观察,根源是俄罗斯 基础工业水平的大幅退化 ,前线用到的那些武器装备,我们往深处去研究,大部分都会和新材料、半导体产生联系,还有一些加工设备,俄罗斯在苏联解体以后,基础工业水平严重衰退,相反中国的基础工业水平在过去的十年取得了很大的进步。图源:微信读书(出版社供图)这里有一个权威数据。欧盟每年会发布全球企业研发投入的报告,在这全世界研发投入最多的2500家公司里,美国占到了779家,中国是597家,那俄罗斯有多少家?俄罗斯只有1家。甚至于俄乌冲突的时候,俄罗斯要向伊朗去进口无人机。中国入选的数量超过了所有欧洲国家的总和 ,中国在过去十年里对于基础工业的研发投入上是有很大提升,尤其是华为,它的研发投入在全世界所有的公司里面是排名第二名,仅次于谷歌。图源:微信读书(出版社供图)然后看这张图,这是一些顶级的工业产品,比如说歼20隐形战斗机,它里面要用到什么东西,比如说头盔瞄准系统、相控阵雷达、一体成型座舱玻璃、机身的复合材料、还有3D打印的机身框架和高推动比的航空发动机,这些技术及产品非常依赖于基础工业的进步。图源:微信读书(出版社供图)去年很重要的事件:003号航母的下水。003号航母运用到的大量新技术,比如说电磁弹射,这个技术全世界仅中美两国掌握,比如说工程雷达,还有上面的先进材料,这些技术全都依赖很强的综合工业体系,这也意味着,中国基础工业上的巨大进步,让中国成为少数能生产顶级工业产品的国家。更进一步,基础工业的提升的好处不光只体现在军用领域,还反馈在民用领域,比如大疆做的无人机。不要小看这样的产品,中国在旋翼无人机领域在全世界是遥遥领先,无人机要用到的工业加工的技术的进步,这背后其实要溯源到苹果供应链,因为苹果对供应链的高标准锻炼出的中国工业加工能力,对类似大疆这样企业的成长是有很直接的推动的。一点突破,带动相关领域5~10年截止到2022年,国产替代发展相对比较好的一些产业多达十余个,有消费电子、高铁、工程机械、军工、航天……图源:微信读书(出版社供图)互联网就非常典型。它和大家的日常消费联系密切,同时产业链又相对比较简单,市场有需求但又不需要有紧密的上下游联系。从研发的角度来看,造大飞机需要涉及到上千家企业、高校的协同,但是研发某个互联网产品,可能只需要十几个工程师,在一个小作坊里面就做出来了,所以说互联网的国产替代做得非常好。还有一些后发产业,比如说2000年以后才兴起的产业,像新能源汽车、无人机,这些产业的起点都很低,但正因为中国的工业基础的不断持续积累,使得在竞争的时候就没有被扔下太多。另外,在研究很多国产替代的时候发现, 往往一个点取得突破后,会协同带动相关领域、衍生行业的5-10年的巨大的突破 。就以发动机为例,这两年国产航空发动机、比如太行发动机,实际上取得较大突破。所以这两年新的机型,列装的数量比之前多很多,比如歼20、歼16还有歼10c,都呈现井喷式的增长,而背后的原因就是航空发动机的突破发展。同样的道理,假设我们的半导体取得重大突破,很多行业都会收益,比如说人工智能、轨道交通、新能源能新基建,某些产业间的联系是高度确定的。图源:微信读书(出版社供图)下面要讲的,就是国产替代推进比较困难的一些产业,比如说半导体、化工、制药、工业软件、高端机床等。化工产业是一个高度依赖基础科研的产业,实现国产替代的难度很大,为什么呢? 以韩国的半导体举例,韩国的高端制程芯片在很长时间里是把中国台湾甩在后面的,苹果手机早期的芯片也都是在韩国三星的工厂去做代工。但是在过去几年,中国台湾尤其是台积电,在高端制程这一领域,远远地把韩国甩在后面,标志性的分水岭是在2019年。2019年,日本对韩国实施高端半导体材料的禁运,这无疑给韩国带来了巨大的打击。为什么日本的半导体材料可以在全世界遥遥领先? 原因在于半导体材料,而材料最基础的要靠基础化学 。我们细数了一下,日本在2000年后获得诺贝尔化学奖的有8位。实力差距非常明显。很多国产替代推进比较困难的行业,是高度依赖基础科研的,不止化工和制药,日本光诺贝尔化学奖得主2000年之后就出了8个,而中国到现在为0。图源:微信读书(出版社供图)上图是国金证券整理汇总的关于国产替代的细分赛道,并且列出了实现国产替代的难度程度,比如难或者极难。其中科学仪器被分在医药大类下,国产化率5% , 替代难度系数“ 极难 ”,核心难点为“ 系统性工程,产品稳定性需要长时间打磨 ”。值得注意的是,科学仪器国产化替代的难点甚至 涉及到其他同时被列出的细分领域 ,如:数控系统、示波器、电子测试仪器、操作系统、生物试剂、色谱填料、3.0T以上NR等等。可见科学仪器国产替代的难度之大,令人发指 。有效加速国产替代,政策该如何导向?‍ ‍ ‍ ‍半导体行业的国产替代,在过去一年里,不管是进口数量还是出口数量都在猛增,这体现了一个问题: 两极分化 。在成熟制程,28纳米以内的,进展快,未来价格将进一步降低,很多行业都会受益,因为其实真正需要用到3纳米高端芯片的领域比较少,比如电动车、手机等,甚至包括军工航天,这些产业更多考虑的是稳定性可靠性,并不是考虑了处理器的先进程度,这是一个好消息。价格使得供求关系改变,包括手机降价,电动车降价,这都跟芯片产能增加有很大的关系。图源:微信读书(出版社供图)半导体国产替代进程的加快,也让我们看到一个很有意思的一个现象, 虽然中国科技原创能力跟美国比有很大差距,但我们的追赶能力极强 ,讲得更通俗些,很多先进的科学技术,还有跨时代的产品,往往是美国人先发明的,但中国跟进得很快, 我们把这些东西产业化,大规模去制造的能力很强。图源:微信读书(出版社供图)举个例子,最近最火的是什么?是ChatGPT。这样划时代的产品往往是美国先发明的,还有智能手机,苹果手机是乔布斯先发明的,电动车是马斯克先发明的,但是中国跟进得很快,往往是迅速把它产业化,具体是为什么呢? 因为中国是全世界最擅长建工厂的国家。引用世界经济论坛的数据,全世界132座灯塔工厂,在工厂的建造运营以及智能化水平上, 全世界最好的132家工厂,中国占了50家。图源:微信读书(出版社供图)以苹果工厂举例,来说明这个观点就十分有信服力 。苹果的工厂是全世界水平最高的工厂之一,iPhone是全世界最难造的工业产品之一,为什么会这么难?根据苹果2022年公布的供应商数据来看,全世界610个工厂,中国大陆占259家,日本96家,整个欧洲加起来只有21家,美国是49家,中国台湾是37家,韩国是30家,越南23家,印度只有9家,整个南美洲只有7家,中国占据42.4%!图源:微信读书(出版社供图)比如富士康想要在郑州建造一个新的iPhone工厂,它需要哪些东西呢?首先需要快速的土地准备,要先把土地腾出来。当时郑州筹建富士康工厂的时候,有15个村子搬迁,8000多个居民要需要搬走,全世界只有中国能在短时间内把土地腾出来。当时郑州富士康工厂原址上有一家纺织厂,是当地的纳税大户,但是因为处在富士康规划区中,马上就让该企业搬走了,只有中国有这样的效率。其次,厂房的快速建设。原规划工期12个月,但是迅速压缩到4个月。当时建设急需一台空气压缩设备,整个河南省没有几台,就跑到郑州地铁上去看,刚好那边有一台,就把这个设备搬过来,为什么?因为郑州富士康是省长亲自抓的工程,这个工厂太重要了,比地铁还要重要,地铁可以先停工,但要优先先保证富士康工厂的建设,所以4个月的时间就把工厂建起来了。iPhone上的很多零件都需进口,电子元器件的价格的波动较大,如果走完整个进出口的报关流程,对富士康来说风险很大,所以一般这样工厂都建在保税区里面,包括上海特斯拉的超级工厂。建在保税区里面的话出保税区就等同于出国,要再走一遍关税的流程,但是好处是进口的零部件,不用走这个流程,它很方便。当时郑州市很快就把保税区的配套做好了,当时还有郑州的国际机场,为了满足波音747货机的起降,政府对机场进行扩容,郑州的机场迅速成为了国内相当领先的货运机场,还有很重要的是30万工人的快速招聘,同时需要上万名的工程师,都只有在中国才能够做到这样的事情,才能想象这样事情。图源:微信读书(出版社供图)从产业政策导向上,也可以体现,中国为了奋力追赶成为全世界最擅长建工厂的国家背后的战略选择。 针对国产替代产业,大部分 东亚国家基本上都是出口导向 ,比如中国、日本、韩国、中国大陆、中国台湾、越南都是非常典型的出口导向。为什么要这么做呢? 一个最大好处就是这些企业一旦能够在国际市场上站住脚,一定是有很强的竞争力 。相反你看到有很多国家,比如说像拉美的一些国家,像巴西、墨西哥,还有东南亚的一些国家,都在搞进口替代,其实这样很容易落入陷阱,尤其人口比较多的国家。因为本国国内市场大,外国商品要进入国内市场就有高关税,所以外资必须要到本地设厂,或者政府也扶持本地的工业巨头,就像印度扶持塔塔集团,但是这样会很容易掉到坑里去,牺牲本国国民的福利,因为这意味着你想买一个国产产品,需要花更多的钱,而且质量还更差。 这样的企业,不具备竞争力,真正需要用政策壁垒把真正有竞争力的企业排除在外 。图源:微信读书(出版社供图)对比引入上海的特斯拉超级工厂,对整个中国的汽车产业的带动是相当之大的。特斯拉一降价,本土的品牌就扛不住了,也要降价,就会有一批排名比较靠后、竞争力很差的汽车厂倒闭,倒闭不是坏事,这是市场自然选择的结果。而这对于中国人来说,是一件好事,相当于花更少的钱开上了更好的汽车。国内的工厂经过筛选之后,到国际上又有了更好的竞争力。中国汽车出口近两年呈现的猛增的态势恰恰就验证了这个观点:出口导向的产业政策对国产替代进程有着非常明显的带动提升效果 。而反观科学仪器行业,近几年外企巨头纷纷在国内设厂、大力发展国产化。一方面应对相关政策,另一方面降低在中国这个巨大市场里的制造及运输成本。未来某一天,中国制造帮仪器买家们“把‘进口仪器’价格打下来”的时候,国产仪器是坚守不出还是一决高下呢?国产替代、自主可控五要素对于国产替代化,我们还需要有一套模型,去把那些高度确定需要国产替代的行业给筛出来,哪些行业是高度不确定性的,大家也要筛出来,避免走一些弯路。图源:微信读书(出版社供图)上图是倪光南院士总结的自主可控的标准5要素:‍第一个, 知识产权标准 ,要自主可控;第二个, 技术能力 ,要自主可控;第三个, 发展主动权 ,要自主可控;第四个, 供应链 ,自主可控;第五个,要 具备国产资质 。所以如果我们用倪院士的这5个标准去衡量很多国产替代,其实会发现这几年出现了一个很不好的现象,很多项目打着国产替代的旗号在骗国家经费或者骗投资人的钱,而用这个标准我们就可以看到谁才是真正的国产替代,谁是假的、冒牌的。最后,中国国产替代最大的缺憾实际上是在原创 。前面提到了全世界大部分的科技创新,包括一些划时代的产品,包括像智能手机、电动车,还有一些药品、人工智能基本上都是美国在引领,我们要正视差距,要善于去学习美、日、德比较强的地方。图源:微信读书(出版社供图)更多关于国产替代的思考,各位仪粉er可以进一步阅读《大国锁钥:国产替代浪潮》。注:本文根据2月20日《星海情报局》曾航发文及微信读书公众号而来,部分内容有改动
  • 伯东 inTEST 高低温测试机应用于车规级芯片测试
    车规级芯片的特殊要求,决定研发企业在芯片设计之初就要考虑多层面问题:芯片架构,IP选择,前端设计,后端实现,各合作伙伴的选择;从设计全周期考虑产品零失效率以及车规质量流程和体系的建立。一套芯片,从设计到测试、到前装量产的每一个环节都有着考验。获得车规级认证也需要花费很长的时间。而在车规级芯片可靠性测试方面,ThermoStream ATS系列高低温测试机有着不同于传统温箱的独特优势:变温速率快,每秒快速升温/降温15°C,实时监测待测元件真实温度,可随时调整冲击气流温度,针对PCB电路板上众多元器件中的某一单个IC(模块),单独进行高低温冲击,而不影响周边其它器件。伯东inTEST高低温测试机应用于车规级芯片测试案例国际某知名半导体芯片设计公司在汽车行业拥有30年的经验,为汽车电子市场的领先制造商,其产品包括动力系统、车身系统和安全驾驶系统等芯片。不同于一般的半导体或者消费级芯片,车载芯片的工作环境要更为严苛,因此在芯片流片回来后,要经受一系列的功能验证,性能和特性测试,高低温测试,老化测试,模拟长生命周期的压力测试等等,看芯片是否符合相关标准,确保其真正达到车规级。根据客户的要求,在温度上需要考虑零下 40 度到 150 度的极端情况, 同时搭配模拟和混合信号测试仪,设定不同的温度数值, 检查不同温度下所涉及到的元器件或模块各项功能是否正常.经过伯东推荐,合作客户采用美国inTEST高低温测试机ATS-545,测试温度范围 -75 至 +225°C, 输出气流量 4 至 18 scfm, 温度精度 ±1℃, 快速进行在电工作的电性能测试、失效分析、可靠性评估等。通过使用该设备,大幅提高工作效率,并能及时评估研发过程中的潜在问题。高低温测试机 inTEST ATS-545 测试过程:1. 客户根据各自的特定要求,将被测芯片或模块放置在测试治具上, 将 ATS-545 的玻璃罩压在相应治具上 (产品放在治具中)。2. 操作员设置需要测试的温度范围。3. 启动 ThermoStream ATS-545, 利用空压机将干燥洁净的空气通入高低温测试机内部制冷机进行低温处理, 然后空气经由管路到达加热头进行升温,气流通过玻璃罩进入测试腔. 玻璃罩中的温度传感器可实时监测当前腔体内温度。4. 在汽车电子芯片测试平台下,ATS-545快速升降温至要求的设定温度,实时检测芯片在设定温度下的在电工作状态等相关参数,对于产品分析、工艺改进以及批次的定向品质追溯提供确实的数据依据。Temptronic 创立于 1970 年, 在 2000 年被 inTEST 收购, 成为在美国设立的超高速温度环境测试机的首家制造商. 而 Thermonics 创立于1976年, 在 2012 年被 inTEST 收购, 使 inTEST 更强化高低温循环测试以及温度冲击测试领域的实力. 在 2013 年 inTEST Thermal Solutions 用崭新的研发技术发展出独创的温度环境测试机, 将 Temptronic TPO 系列以及 Thermonics PTFS 系列整合进化成 inTEST ThermoStream ATS 超高速温度环境测试系列产品. 上海伯东作为 inTEST 中国总代理, 全权负责 inTEST 新品销售和售后维修服务.
  • 专访致远电子研发副总:国产测试仪器可以做得更好
    p   致远电子2001年成立,原本是一家从事嵌入式产品开发的公司。可在2012年开始决定进入测试测量仪器领域后,第一个功率分析仪产品,从定义到产品下线,只用了一年多的时间,随后,更是连续推出了示波器、逻辑分析仪、电子负载、CAN总线分析仪、以及ZST光伏逆变器检测仪等等测试仪器,逐渐在测试测量行业崭露头角。最近,电子工程专辑记者有机会采访了广州致远电子有限公司研发副总刘英斌,他见证了致远测试仪器的起步与发展。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 338" title=" 3.jpg" style=" width: 450px height: 338px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a76d6372-d292-4c5a-8a9e-a5857b27252f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 广州致远电子有限公司研发副总 刘英斌 /strong p    strong 缘起 /strong /p p   一直以来,国产测试仪器都是给人一种高性价比,档次不高的印象。致远电子是做嵌入式产品开发的,在开发过程中需要用到不同的测试仪器,“我们会购买不同厂商的仪器,不论是国内厂商的,还是国外厂商的,但很多时候,我们觉得买到的仪器都不太合用。”刘英斌对电子工程专辑记者表示。 /p p   “以前,我们去买安捷伦的那些仪器,其中一个示波器花了5、6万元,附带的一个小推车就卖我们7、8千元,”他回忆说,“当时我们就觉得,高端测试仪器好像被国外厂商垄断了,我们是不是应该做点什么?” /p p   同时,从致远电子购买的国内厂商生产的一些仪器来看,刘英斌认为国内厂商做产品不够用心,产品大都是能用,但并没有把性能完全发挥出来,在高端测试仪器里面基本没有话语权。 /p p   因此,他们开始决定进入测试测量行业,而且一开始就决定做客户想要的产品。 /p p strong   行动 /strong /p p   致远电子最熟悉的莫过于工业领域,因为不管是他们的嵌入式产品、无线通信产品,还是CAN总线产品,基本上都是应用在工业市场。因此,他们从工业领域里常用的功率分析仪入手了。 /p p   刘英斌表示,“我们先安排了3到5个人去做市场调研,然后把功率分析仪的所有功能和需求细化出来。我们根据这些需求分析,哪些功能是我们现在就可以提供的,比如基础模块 哪些是跟设备相关的,需要重新开发的?” /p p   他进一步解释称,基础模块就是指以太网、USB驱动、触摸屏、操作系统等所有产品都会用到的技术。跟设备相关的模块和技术,如果是功率分析仪的话,就是指1459算法以及其他的一些功率算法等等。 /p p   在明确了需求后,“我们会将基础模块部分安排到公司的嵌入式团队去处理,而跟设备相关的核心技术和产品应用相关的功能则由功率分析仪的团队负责开发。这个团队大概20人左右。” /p p   由于致远电子在嵌入式领域有十多年的研发积累,也由于他们这种模块化的分工合作方式,“我们很快就推出了我们的功率分析仪产品。当时功率分析仪做得最好的就是横河和福禄克,他们占了大部分的市场,而现在,我们抢了国内大部分的市场,在功率分析仪市场我们起码占了1/3以上的市场,成为高端功率分析仪的国产厂家”刘英斌自豪地表示。 /p p strong   突破 /strong /p p   当然,致远电子并没有在做出功率分析仪以后就止步了,他们随后,还开发出了电能质量分析仪、CAN总线分析仪,以及具有数据挖掘功能的示波器等等测试仪器。 /p p   谈起这些,刘英斌特意指出,他们做的测试仪器跟其他国产仪器有很大的不同,“我们主要针对工业市场,其他国内仪器厂商更多面向学校市场。” /p p   他拿功率分析仪来说,“跟国外厂家比,我们更偏重硬件,我们是全硬件架构处理。” /p p   功率分析仪和示波器、万用表的最大区别就是能同时分析电压和电流信号,从而实现对功率信号的分析,如果要实现对功率的准确分析,则必须准确测量电压和电流信号,并且需要同时实现对电压和电流信号的采样,电压和电流信号经过ADC数字化过程中每一个采样点都必须发生在同一时刻,否则就无法实现同步测量。 /p p   “为了实现严格的同步测量,在功率分析仪内部,我们的方法就是采用一个更高频率的同步时钟,比如高稳定性温度补偿的100MHz同步时钟,以避免温度变化带来的时钟漂移所引入的误差,严格保证ADC对各通道电压和电流的同步测量,减少了电压电流的相位误差的引入,从而保证了功率测量的精度。”刘英斌强调。 /p p   说到示波器方面的突破,他更是兴奋,“是德科技曾宣称其示波器是100万次刷新率,以前我们觉得这是一个不可逾越的门槛。后来,我们经过仔细分析,发现是德科技是自己开发了一个芯片来实现的,的确做的很快,但也带来了副作用,那就是示波器的存储容量受到芯片的固化,一般是2M,最多扩展到8M。” /p p   他进一步阐述,“我们后来经过思考后,想到了另外一个办法来实现100万次的刷新率,那就是有FPGA加DSP的方式来实现。比如我们这台ZDS4054示波器,不仅具有100万次的刷新率,还拥有512M的大数据存储。这是因为我们采用了5个FPGA和1个DSP,我们所有的运算都是用FPGA的硬件来算的,而其他厂家更多的是通过DSP来进行运算,这样我们的仪器可以带给用户更好的使用体验。” /p p   由于具有了100万次的高刷新率和512M的大数据存储,ZDS4054示波器可以实现“大数据捕获-异常捕获-测量-搜索与标注-分析-找到问题”这样全新的测试分析过程,开创了示波器在数据挖掘与分析新时代。 /p p   ZDS4054示波器支持51种参数测量,还支持30多种免费的协议解码。协议解码功能虽然很多测试测量仪器都有,但他们基本都是收费的。 /p p   当然,他承认这么用FPGA加DSP的架构成本会提高很多,但用户体验会好很多。 /p p   “其实客户最在意的是整体价格和硬指标,而我们的售价跟是德科技和泰克差不多,硬指标差不多或者更高,这样客户也能接受。”刘英斌谈到致远电子测试仪器的竞争力时表示。 /p p strong   未来 /strong /p p   在刘英斌看来,国产仪器的未来一片光明,因为中国的市场很大,比如说国家在号召《中国制造2025》,如果要配合这个战略的话,会需要很多仪器。 /p p   不过他也指出,国产测试仪器厂商需要走向行业,做针对行业应用的仪器会更有市场。 /p p   他举例说,“以前功率分析仪只有横河和福禄克在做,但现在,除了我们,是德科技和泰克也开始做了。”这说明,他们也看到了这块市场的潜力。 /p p   他承认国内仪器厂商做产品会受到一些制约,比如说芯片,高端仪器需要的ADC芯片基本都是属于禁运范围。 /p p   “做测试仪器,最关键的还是创新,最好不要跟别人去比价格,拼BOM成本。”刘英斌指出。 /p p   对于创新,他的理解是给用户带来价值,解决用户的问题。“比如CAN分析仪,以前用示波器来测CAN总线,只是把CAN总线的高低电平测出来,然后分析。现在我们把眼图、反射特征等实用功能都整合进去,把好几个仪器的功能融合在一起,这样一个仪器就可以给客户提供一个完整的测试。最关键的是我们会把我们的经验,加上我们的一些测试手段,全部融合到我们的应用里面去,让客户很容易找到问题所在。” /p p   他表示,未来致远电子会沿着时代的脉搏,推出对客户更有价值的测试产品。 /p p & nbsp /p /p
  • 存储器和高能激光芯片设备有新突破!
    近日,《nature》杂志更新了两则最新研究,明尼苏达大学团队研究出计算随机存取存储器CRAM,可以极大地减少人工智能(AI)处理所需的能量消耗;斯坦福大学的研究人员则在芯片上设计开发出一台微型的钛蓝宝石 (Ti:Sa) 激光器,可用于未来的量子计算机、神经科学等领域。明尼苏达大学研究出计算随机存取存储器CRAM近期,《nature》杂志的同行评议科学期刊《npj Unconventional Computing》发布了一项名为计算随机存取存储器(Computational Random-Access Memory, CRAM)的最新研究,该新技术能够极大地减少人工智能(AI)处理所需的能量消耗。图片来源:《nature》截图据悉,这项技术由明尼苏达大学双城分校的一组工程研究人员开发,该校电气与计算机工程系博士后研究员、论文第一作者杨吕表示,这项工作是 CRAM 的首次实验演示,其中数据可以完全在存储器阵列内处理,而无需离开计算机存储信息的网格。国际能源署(IEA)于2024年3月发布了全球能源使用预测,预测人工智能的能源消耗可能会从2022年的460太瓦时(TWh)增加一倍至2026年的1,000 TWh。这大致相当于日本整个国家的电力消耗。目前,随着人工智能应用需求的不断增长,许多研究人员一直在寻找方法来创建更节能的流程,同时保持高性能和低成本。通常机器或人工智能流程在逻辑和内存之间传输数据会消耗大量的电力和能源。据悉,这项研究已经进行了二十多年,其最早可以追溯到电气与计算机工程系教授王建平在使用MTJ(磁隧道结)纳米设备进行计算方面的开创性工作。“我们20年前直接使用存储单元进行计算的最初想法被认为是疯狂的”,该论文的资深作者、明尼苏达大学电气与计算机工程系杰出 McKnight 教授兼 Robert F. Hartmann主席王建平 (Jian-Ping Wang) 表示。2022年1月3日,明尼苏达大学理工学院宣布,明大“Distinguished McKnight University Professor”王建平博士当选美国国家发明家科学院(National Academy of Inventors - NAI)院士。MTJ器件是一种纳米结构器件,这是一种利用磁性材料实现存储的新兴技术。在王建平的专利 MTJ研究的基础上,这个团队开发出了磁性RAM (MRAM),目前这种技术已用于智能手表和其他嵌入式系统。在CRAM中,MTJ不仅仅用于存储数据,还被用来执行计算任务。通过精确控制MTJ的状态,可以实现诸如AND、OR、NAND、NOR和多数逻辑运算等基本逻辑操作。CRAM技术采用了高密度、可重构的自旋电子(spintronic)计算基底,直接嵌入到内存单元中。与三星的PIM技术相比,CRAM技术使数据无需离开内存即可进行处理,消除了数据在内存单元与处理单元之间的长距离传输。CRAM通过消除数据在内存和处理单元之间的移动,显著降低了能耗。此外,由于CRAM的计算直接发生在内存中,它还提供了更好的随机访问能力、可重构性以及大规模并行处理能力。CRAM 架构实现了真正的在内存中进行计算,打破了传统冯诺依曼架构中计算与内存之间的瓶颈——冯诺依曼架构是一种存储程序计算机的理论设计,是几乎所有现代计算机的基础。CRAM技术展现了巨大的潜力,尤其是在机器学习、生物信息学、图像处理、信号处理、神经网络和边缘计算等领域。例如,一项基于CRAM的机器学习推理加速器的研究表明,它在能量延迟乘积方面的性能比现有技术提高了大约1000倍。此外,CRAM在执行MNIST手写数字分类任务时,能耗和时间分别降低了2500倍和1700倍。当下CRAM技术展现出巨大的潜力,但其真实计算能力的局限在于连续CRAM数组内部。任何需要跨越不同CRAM数组的数据访问和计算都会增加额外的数据移动开销。未来,研究人员仍需应对可扩展性、制造和与现有硅片集成方面的挑战。他们已计划与半导体行业领导者进行演示合作,以帮助将CRAM变成商业现实。高能激光芯片设备研究有新突破!近日,斯坦福大学的研究人员在芯片上设计开发出一台微型的钛蓝宝石 (Ti:Sa) 激光器,相关研究已于6月26日更新在《nature》杂志上。原型机的体积仅为传统传统钛宝石激光器的万分之一,而生产成本也仅有原来的千分之一。总体而言,新设备同时解决了体积大、价格高等挑战,而且在规模效率方面也具有优势。目前传统激光器成本高达10万美元。但科学家认为,采用杂志上提及的最新方法,每台激光器的成本可能会降至100美元。他们还声称,未来可以在一块四英寸晶圆上安装数千台激光器,而每台激光器的成本将降至最低。这些小型激光器可用于未来的量子计算机、神经科学,甚至微观手术。图片来源:《nature》截图实验性激光依赖于两个关键过程。首先,他们将蓝宝石晶体研磨成厚度仅为几百纳米的一层。然后,他们制作出一个由微小脊线组成的旋涡,并用绿色激光笔照射其中。随着旋涡的每次旋转,激光的强度都会增加。“最棘手的部分之一是平台的生产,”这项研究的共同第一作者、斯坦福大学博士生Joshua Yang告诉《生活科学》。“蓝宝石是一种非常坚硬的材料。当你研磨它时,它常常不喜欢它,它会破裂,或者损坏你用来研磨的东西。”激光的强度通过晶体表面的一系列涡流增加(图源:Joshua Lang 等人,《自然》杂志)该学术团队对这项技术十分看好,主要原因在于这台最新激光器可以调节到不同的波长;具体来说,从 700 到 1,000 纳米,或从红光到红外光。杨教授以固态量子比特为例,指出这对于原子研究人员来说至关重要。“这些原子系统需要不同的能量(才能从一种状态过渡到另一种状态),”他说。“如果你购买的激光器增益带宽较小,而另一种过渡超出了该带宽,那么你就必须购买另一种激光器来解决该问题。”目前, Joshua Yang和他的同事已创建了一家名为Brightlight Photonics 的公司,以实现这项技术商业化。
  • 瓜分500亿美元!美国芯片法案细节公布
    当地时间9月6日,美国商务部发布了其战略,概述了该部门将如何从拜登总统上个月签署的2022年两党CHIPS法案中分配500亿美元。CHIPS for America计划将由国家标准与技术研究所(NIST)主导,将振兴美国半导体行业并刺激创新,同时在全国各地的社区创造高薪工作。“重建美国在半导体行业的领导地位是我们作为全球领导者未来的首付,”美国商务部长吉娜雷蒙多(Gina Raimondo)说。“美国的CHIPS将确保美国在支撑我们国家安全和经济竞争力的行业中继续保持领先地位。”发布的该战略概述了指导CHIPS美国计划的举措,战略目标和指导方向。该计划的四个主要目标是:⭕在美国建立并扩大国内领先的半导体生产,其中美国目前占世界供应量的0%⭕构建充足稳定的成熟节点半导体供应⭕投资于研发,以确保下一代半导体技术在美国开发和生产。⭕创造数以万计的高薪制造业工作岗位和十多万个建筑业工作岗位。这项工作将确保这些工作的渠道扩大到包括历史上没有机会参与该行业的人,包括妇女,有色人种,退伍军人和生活在农村地区的人。 该计划支持三个不同的举措:⭕对前沿制造业的大规模投资:CHIPS激励计划将针对大约四分之三的激励资金,约280亿美元,用于建立国内领先的逻辑和存储芯片的生产,这些芯片需要当今最先进的制造工艺。这些数额可用于赠款或合作协议,或用于补贴贷款或贷款担保。该部门仍在评估新颁布的先进制造设施投资税收抵免对资本支出的影响,这将产生参与者的大量额外项目投资,并将减少分配给前沿项目的CHIPS激励资金的必要份额。该部门将寻求建造或扩建制造设施的建议,以制造,封装,组装和测试这些关键部件,特别是关注涉及多条高成本生产线和相关供应商生态系统的项目。⭕成熟和最新一代芯片、新技术和特种技术以及半导体行业供应商的新制造能力:CHIPS激励计划将增加国内半导体在一系列节点上的生产,包括用于国防和关键商业领域(如汽车,信息和通信技术以及医疗设备)的芯片。该计划广泛而灵活,鼓励行业参与者制定创意提案。对于这一举措,该部门预计将获得数十个奖项,预计总价值至少为可用CHIPS奖励资金的四分之一,即约100亿美元。这些数额可用于赠款或合作协议,或用于补贴贷款或贷款担保。⭕加强美国在研发领域的领导地位的举措:CHIPS研发计划将投资110亿美元用于国家半导体技术中心,国家先进封装制造计划,多达三个新的美国制造研究所以及NIST计量研发计划。这一系列计划旨在为美国的半导体生态系统创建一个充满活力的新创新网络。实现这一愿景需要与学术界、工业界和相关国家合作,并需要多年的持续投资。该战略还为潜在申请者提供了明确的建议,加强了该部对推进长期战略目标的承诺,并确定了评估申请的标准。标准包括:⭕扩大规模并吸引私人资本:CHIPS激励计划将鼓励吸引相关供应商和劳动力投资的大规模投资。除了投入自己的重要资源外,还鼓励潜在申请人探索创造性的融资结构,以利用各种资本来源。⭕利用合作构建半导体生态系统: CHIPS激励计划将鼓励行业利益相关者,投资者,客户,设计师和供应商以及国际公司之间的合作。这种合作可以包括购买承诺、促成无晶圆厂设计的伙伴关系或供应商与生产商之间的合作。⭕获得额外的财政激励和支持,以建立区域和地方产业集群,以加强社区: CHIPS激励计划要求激励计划的申请人获得州或地方的奖励。该部门预计将优先考虑包括州和地方激励措施的项目,这些项目可以最大限度地提高区域和地方的竞争力,投资于周围的社区,并优先考虑广泛的经济收益,而不是对一家公司提供巨额财政捐助。⭕建立安全且有弹性的半导体供应链: CHIPS激励计划将优先考虑遵守信息安全,数据跟踪和验证标准和指南的项目,并在进一步开发和采用此类标准方面进行合作。⭕扩大劳动力管道以满足增加的国内产能劳动力需求:CHIPS激励计划将创造高薪工作,使所有美国人受益,包括经济上处于不利地位的个人和在行业中代表性不足的人群。该计划将优先考虑劳动力解决方案,使雇主,培训提供者,劳动力发展组织,工会和其他关键利益相关者能够共同努力。目标是创建更多的付费培训和体验式学徒计划,提供全方位服务,优先考虑创造性的招聘策略,并根据他们获得的技能雇用工人。⭕为企业创造包容和广泛共享的机会: CHIPS激励计划将优先考虑积极主动的项目,以确保小企业,少数族裔拥有,退伍军人拥有和妇女拥有的企业以及农村地区的企业从CHIPS计划产生的机会中受益。⭕提供稳健的财务计划:申请人将被要求提供详细的项目特定和公司级财务数据,以确保激励基金符合该计划的经济和国家安全目标,同时保护纳税人的钱。资助文件将为CHIPS美国计划提供具体的应用指导,将于2023年2月初发布。一旦可以负责任地处理、评估和谈判申请,奖励和贷款将以滚动方式进行。
  • 日本连续三个季度50%的芯片制造设备出口到中国
    截至3月份的三个月里,是日本连续第三个季度至少50%的半导体制造设备出口到中国,原因是中国对成熟技术相关设备的需求激增。日本贸易数据显示,中国占据了半导体制造设备、机械零部件以及平板显示器制造设备出货量的一半。今年第一季度,日本对华出口额同比增长82%,达到5212亿日元(33.2亿美元),创下2007年以来的最高水平。日本去年7月开始要求贸易部批准,才能将尖端半导体制造设备(例如14nm和更先进的逻辑芯片)运往友好国家以外的目的地。出口到中国的芯片设备数量激增,部分原因是在限制措施出台期间,中国争相购买设备。中国海关数据显示,去年9月,中国从世界其他地区进口了价值52亿美元的芯片制造设备,较上年同期增长了约一半,其中从日本和荷兰的采购量有所增加。中国政府数据显示,截至4月份,此类月度进口额继续同比上升,徘徊在40亿美元左右。半导体通常经历三至四年的兴衰周期。全球市场在2022年下半年疫情后的动荡中进入低迷期,但现在显示出触底的迹象。上个季度,日本全球芯片制造设备出口同比增长13%,这是五个季度以来的首次回升。
  • 芯片集成度越来越高,故障后失效分析该如何“追凶”?
    随着科技进步,智能化产品与日俱增。从电脑、智能手机,再到汽车电子、人工智能,如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以能够得以发展,驱动内部收发信号的半导体芯片是关键。 我们这里讲的半导体为IC(集成电路)或者LSI(大规模集成电路)。制造的芯片可以分为逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片、功率器件。根据摩尔定律,每18-24个月,集成电路上可以容纳的器件数目就会增加一倍,这将让更多的科技应用逐步实现,并得以优化。应用场景和市场的扩大,半导体芯片的需求无疑也会随之增长,对其质量则有了更高的要求。 比如汽车行业,除了传统的汽车电子,目前也有许多目光投向了自动驾驶。像这样高度涉及人身安全的车用芯片,在高温、低温、受潮、老化、长期工作等因素下,性能都必须保持稳定。所以,无论从半导体芯片的研发设计,再到前道工序,后道工序,甚至最终投入使用,每一个流程都需要有必要的检测来护航。 芯片制作流程概括性示意 对于芯片制造商来说,单纯知道芯片是否达标,以此来淘汰坏品保证输出产品质量,是远不够的。还需要“知其所以然”,保证良率,追根溯源,节约成本的同时给企业创造更高的效益。所以围绕着这个主题,将进行一系列的检测,我们将此称为半导体失效分析。它的意义在于确定半导体芯片的失效模式和失效机理,以此进行追责,提出纠正措施,防止问题重复出现。失效分析检测简直就像一场“追凶”之旅。通过初步证据锁定嫌疑范围,再通过各种方法获得更多证据,步步锁定,拨开层层“疑云”去获得最终的真相。检测流程上,一般来说,制造商会首先对待测半导体晶圆(wafer)或裸片(die)实施传统的电性测量。一方面来确定芯片是否有故障的情况存在;一方面,若故障确切存在,也可以为后续失效分析提供必要的信息。 已经过诸多工艺处理后的晶圆(wafer),裸片(die)即从其切割而来 但想达到溯源的目的,仅凭传统的电性测试是远不够的。还需要进一步了解缺陷具体存在的位置,甚至还原出失效的场景、模式,用以了解失效机理。这也就是在半导体失效分析中重要而困难的一项,缺陷定位。失效分析工程师结合测试机测得的失效模式以及其他故障信息,可以初步判断需要采取的定位方法,然后不断结合获得的新数据,逐步推测出失效发生在芯片的哪层结构中,及其根本缘由。缺陷定位 而半导体工艺日新月异发展飞速,制程上,从70年代的微米级芯片早已经提升至纳米级芯片。芯片层数增加和晶体管数量的急剧增加,让失效点越来越难以发现。不断提升的集成度,对检测设备的性能提出了更多的挑战。1971年到2000年,英特尔芯片的发展 挑战 1:更高的弱光探测能力 首先,芯片集成化程度越来越高,芯片的层数也将逐渐增多,电路会变得越来越细,电压要求也随之降低。因此,在检测过程中,故障处可能发出的光信号就变得微弱,再加上层数的叠加,光信号将再次被削弱,这要求检测仪拥有更高的弱光探测能力。挑战 2:更多检测功能 不断提高的集成度在带来了日趋强大的芯片功能外,也让可能出现的故障风险变得更多。一旦出现失效,其故障原因亦可能更加复杂。因此,在失效定位时,需要发展出更多、更细化的测试方法和功能模块,去对应这样的变化。 挑战 3:无损检测技术的推进 对于出现问题返厂的成品芯片,一般会在完成一系列无损检测(如X射线检测),以及打开封装后的显微镜检查后,再进入到传统电性测试这一步。对于愈加高集成化、紧凑的芯片来说,打开封装时内部裸片受损的可能性会增大,而这一步亦是不可逆的。受损后,失效模式将难以还原,继而无法得出失效的真正原因。因此,需要时,可以尽量达到无损检测,也是给失效定位提出的又一挑战。 早在30余年前,滨松就开始了在半导体失效分析应用中的研究。1987年,推出了第一代微光显微镜,并在此后逐渐组建起了专门针对半导体缺陷位置定位的PHEMOS系列产品。针对应用中呈现出的诸多要求,滨松亦在技术上做出了进一步的开发。 滨松半导体失效分析系统PHEMOS系列 为了增强微光探测能力,滨松开发了C-CCD、Si-CCD、InGaAs等多类高端相机。用户可根据样品制程和结构,选择不同的相机加装在设备中。 IPHEMOS-MP的信号侦测示意 除了相机以外,滨松还不断为PHEMOS系列开发出了新的功能模块,实现更多元、更深入的检测,以应对越来越复杂的故障原因: 可通过Probing的方式给样品加电,广泛适用于从prober card到12英寸wafer的测试; 可搭载波长为1.3 μm的激光,实现OBIRCH(Optical beam induced resistance change 激光诱导电阻改变测试)。也可选配其他光源,将样品连接测试机进行DALS, EOP/EOFM测量,实现样品的动态缺陷检测分析。通过这些诱导侦测方法,能有效的截获因温度、频率、电压的改变而导致sample时好时坏的困扰; 可选配Laser marker功能,方便后续分析。Laser marker为脉冲激光,可自定义设置打点位置、次数、能量强度、打点形状等; 可选配Nano lens & Sil cap,从样品背面观察内部结构。Nano lens & Sil cap在工作时会与样品表面完全接触,增加了图像的清晰度,提升了分辨率便于观察更细的线路。搭配Nano lens的使用,用户还可以选配tilt stage,将样品调平,增强信号侦测强度 除了Emission功能外,PHEMOS系列还具备Thermal的功能模块。通过配备InSb材料的高灵敏度热成像相机,可探测发射热点源,方便用于package样品侦测,不需要给待测品去除封装,实现无损检测。设备可以同时满足给样品加多路电,有效降低噪声提升信号敏感度。(可提供单独拥有此功能的Thermal-F1)高灵敏度热成像相机 C9985-06 半导体制造涉及众多工序,过程复杂。除了失效分析以外,滨松还有众多产品都被应用在了其中,以保证生产制造的顺利进行以及产品的质量。以沉淀了60余年的光子技术,为半导体制造提供支持。
  • 封装行业正在采用新技术应对芯片散热问题
    为了解决散热问题,封装厂商在探索各种方法一些过热的晶体管可能不会对可靠性产生很大影响,但数十亿个晶体管产生的热量会影响可靠性。对于 AI/ML/DL 设计尤其如此,高利用率会增加散热,但热密度会影响每个先进的节点芯片和封装,这些芯片和封装用于智能手机、服务器芯片、AR/VR 和许多其他高性能设备。对于所有这些,DRAM布局和性能现在是首要的设计考虑因素。无论架构多么新颖,大多数基于 DRAM 的内存仍面临因过热而导致性能下降的风险。易失性内存的刷新要求(作为标准指标,大约每 64 毫秒一次)加剧了风险。“当温度提高到 85°C 以上时,就需要更频繁地刷新电容器上的电荷,设备就将转向更频繁的刷新周期,这就是为什么当设备变得越来越热,电荷从这些电容器中泄漏得更快的原因。不幸的是,刷新该电荷的操作也是电流密集型操作,它会在 DRAM 内部产生热量。天气越热,你就越需要更新它,但你会继续让它变得更热,整个事情就会分崩离析。”除了DRAM,热量管理对于越来越多的芯片变得至关重要,它是越来越多的相互关联的因素之一,必须在整个开发流程中加以考虑,封装行业也在寻找方法解决散热问题。选择最佳封装并在其中集成芯片对性能至关重要。组件、硅、TSV、铜柱等都具有不同的热膨胀系数 (TCE),这会影响组装良率和长期可靠性。带有 CPU 和 HBM 的流行倒装芯片 BGA 封装目前约为 2500 mm2。一个大芯片可能变成四五个小芯片,总的来说,这一趋势会持续发展下去,因为必须拥有所有 I/O,这样这些芯片才能相互通信。所以可以分散热量。对于应用程序,这可能会对您有所一些帮助。但其中一些补偿是因为你现在有 I/O 在芯片之间驱动,而过去你在硅片中需要一个内部总线来进行通信。最终,这变成了一个系统挑战,一系列复杂的权衡只能在系统级别处理。可以通过先进的封装实现很多新事物,但现在设计要复杂得多,当一切都如此紧密地结合在一起时,交互会变多。必须检查流量。必须检查配电。这使得设计这样的系统变得非常困难。事实上,有些设备非常复杂,很难轻易更换组件以便为特定领域的应用程序定制这些设备。这就是为什么许多高级封装产品适用于大批量或价格弹性的组件,例如服务器芯片。对具有增强散热性能的制造工艺的材料需求一直在强劲增长。Chiplet模块仿真与测试进展工程师们正在寻找新的方法来在封装模块构建之前对封装可靠性进行热分析。例如,西门子提供了一个基于双 ASIC 的模块的示例,该模块包含一个扇出再分布层 (RDL),该扇出再分配层 (RDL) 安装在 BGA 封装中的多层有机基板顶部。它使用了两种模型,一种用于基于 RDL 的 WLP,另一种用于多层有机基板 BGA。这些封装模型是参数化的,包括在引入 EDA 信息之前的衬底层堆叠和 BGA,并支持早期材料评估和芯片放置选择。接下来,导入 EDA 数据,对于每个模型,材料图可以对所有层中的铜分布进行详细的热描述。量化热阻如何通过硅芯片、电路板、胶水、TIM 或封装盖传递是众所周知的。存在标准方法来跟踪每个界面处的温度和电阻值,它们是温差和功率的函数。“热路径由三个关键值来量化——从器件结到环境的热阻、从结到外壳(封装顶部)的热阻以及从结到电路板的热阻,”详细的热模拟是探索材料和配置选项的最便宜的方法。“运行芯片的模拟通常会识别一个或多个热点,因此我们可以在热点下方的基板中添加铜以帮助散热或更换盖子材料并添加散热器等。对于多个芯片封装,我们可以更改配置或考虑采用新方法来防止热串扰。有几种方法可以优化高可靠性和热性能,”在模拟之后,包装公司执行实验设计 (DOE) 以达到最终的包装配置。但由于使用专门设计的测试车辆的 DOE 步骤耗时且成本更高,因此首先利用仿真。选择 TIM在封装中,超过 90% 的热量通过封装从芯片顶部散发到散热器,通常是带有垂直鳍片的阳极氧化铝基。具有高导热性的热界面材料 (TIM) 放置在芯片和封装之间,以帮助传递热量。用于 CPU 的下一代 TIM 包括金属薄板合金(如铟和锡)和银烧结锡,其传导功率分别为 60 W/mK 和 50 W/mK。随着公司从大型 SoC 过渡到小芯片模块,需要更多种类的具有不同特性和厚度的 TIM。Amkor 研发高级总监 YoungDo Kweon 在最近的一次演讲中表示,对于高密度系统,芯片和封装之间的 TIM 的热阻对封装模块的整体热阻具有更大的影响。“功率趋势正在急剧增加,尤其是在逻辑方面,因此我们关心保持低结温以确保可靠的半导体运行,”Kweon 说。他补充说,虽然 TIM 供应商为其材料提供热阻值,但从芯片到封装的热阻,在实践中,受组装过程本身的影响,包括芯片和 TIM 之间的键合质量以及接触区域。他指出,在受控环境中使用实际装配工具和粘合材料进行测试对于了解实际热性能和为客户资格选择最佳 TIM 至关重要。孔洞是一个特殊的问题。“材料在封装中的表现方式是一个相当大的挑战。你已经掌握了粘合剂或胶水的材料特性,材料实际润湿表面的方式会影响材料呈现的整体热阻,即接触电阻,”西门子的 Parry 说。“而且这在很大程度上取决于材料如何流入表面上非常小的缺陷。如果缺陷没有被胶水填充,它代表了对热流的额外阻力。”以不同的方式处理热量芯片制造商正在扩大解决热量限制的范围。“如果你减小芯片的尺寸,它可能是四分之一的面积,但封装可能是一样的。是德科技内存解决方案项目经理 Randy White 表示,由于外部封装的键合线进入芯片,因此可能存在一些信号完整性差异。“电线更长,电感更大,所以有电气部分。如果将芯片的面积减半,它会更快。如何在足够小的空间内消散这么多的能量?这是另一个必须研究的关键参数。”这导致了对前沿键合研究的大量投资,至少目前,重点似乎是混合键合。“如果我有这两个芯片,并且它们之间几乎没有凸起,那么这些芯片之间就会有气隙,”Rambus 的 Woo 说。“这不是将热量上下移动的最佳导热方式。可能会用一些东西来填充气隙,但即便如此,它还是不如直接硅接触好。因此,混合直接键合是人们正在做的一件事。”但混合键合成本高昂,并且可能仍仅限于高性能处理器类型的应用,台积电是目前仅有的提供该技术的公司之一。尽管如此,将光子学结合到 CMOS 芯片或硅上 GaN 的前景仍然巨大。结论先进封装背后的最初想法是它可以像乐高积木一样工作——在不同工艺节点开发的小芯片可以组装在一起,并且可以减少热问题。但也有取舍。从性能和功率的角度来看,信号需要传输的距离很重要,而始终开启或需要保持部分关断的电路会影响热性能。仅仅为了提高产量和灵活性而将模具分成多个部分并不像看起来那么简单。封装中的每个互连都必须进行优化,热点不再局限于单个芯片。可用于排除或排除小芯片不同组合的早期建模工具为复杂模块的设计人员提供了巨大的推动力。在这个功率密度不断提高的时代,热仿真和引入新的 TIM 仍然必不可少。
  • 瑞士制成首个辉钼芯片
    据美国物理学家组织网12月6日报道,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家宣称,他们制成了首个辉钼芯片原型。该芯片在实验中表现良好,证实了其在半导体芯片制造领域内的突出性能。这意味着商用辉钼芯片距离现实又近了一步。   今年年初,该校曾公布了辉钼的潜在性能,引发了人们对这种新材料的关注。研究人员称,用辉钼可以制成尺寸更小、能效更高的芯片。这种材料的性能不但远超过硅,甚至在某些方面比石墨烯更具优势,有望成为下一代半导体材料的有力竞争者。   这一原型芯片是由该校纳米电子与结构实验室(LANES)负责研制的,研究人员通过将2个到6个晶体管进行串联,得到了这个原型芯片。实验结果表明,该原型芯片已经能够进行基本的二进制逻辑运算。   纳米电子与结构实验室主任安德拉斯凯斯说,辉钼是一种极具潜力的新材料,这次实验已经证明了这一点。他说,辉钼的主要优点是它有助于进一步减小晶体管的尺寸,进而制造出体积更小、性能更好的电子设备。对硅而言,制作芯片的极限厚度是2纳米,因为如果厚度再小的话,其表面就容易在环境中发生氧化,影响其电气性能。而由辉钼材料制成的芯片即便在3个原子的厚度上也能正常工作,并且在这一尺度上材料传导性依然稳定可控。   辉钼的另一个优点是其在带隙上的优势,这使由它制成的芯片开关速度更快,能耗更低。此前的实验表明,用单层辉钼制造的晶体管在稳定状态下能耗比传统硅晶体管小10万倍。此外,辉钼矿独特的机械性能也使其具备成为柔性芯片材料的潜力。这种新材料将赋予未来芯片更多有趣的特性,例如,用其制成的柔性计算机或手机甚至可以按照用户脸部的曲线进行弯曲。
  • 被誉为“芯片之母”,中国团队拿下EDA领域国际竞赛冠军
    11月9日消息,在11月4日结束的 EDA(电子设计自动化)领域的国际会议 ICCAD 2021(计算机辅助设计国际会议)上,华中科技大学计算机学院吕志鹏教授团队获得了CAD Contest布局布线(Routing with Cell Movement Advanced)算法竞赛的第一名。团队成员还包括苏宙行博士、研究生罗灿辉、梁镜湖和谢振轩。 EDA是电子设计的基石产业,也被誉为“芯片之母”。本届竞赛的布局布线问题作为EDA芯片后端物理设计中最重要的环节,直接影响芯片的功耗、面积、时延等各项性能指标。  EDA作为我国“卡脖子”关键技术之一,难点主要在于算法,其核心问题在算法上通常具有极高的计算复杂度,即为NP难问题。  吕志鹏教授所在实验室自成立至今的40余年来,一直聚焦于NP难问题的求解算法与工业应用研究,曾多次获得国际算法竞赛全球前三名,据悉,今年是该团队首次参加 ICCAD 竞赛。  ICCAD会议始于1980年,是EDA领域历史最悠久的顶级学术会议之一,其中CAD Contest 算法竞赛作为会议的标志性事件,长期以来受到国际学术界与工业界的广泛关注。每届竞赛的赛题均来自Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、Nvidia、IBM等全球著名EDA或半导体公司的真实业务场景,涵盖集成电路设计、制造与测试等环节中的核心算法难题,如逻辑综合、布局布线、等价验证、时序分析等。本届CAD Contest算法竞赛共有来自12个国家/地区的137支队伍参与,包括众多国内外知名高校与研究机构,如加州大学伯克利分校、东京大学、台湾大学、香港中文大学、复旦大学等。
  • 上海汽车芯片工程中心和检测认证公共实验室揭牌,两平台作用何在?
    12月6日,在“车芯联动,创芯未来”2023上海市汽车芯片产业创新发展工作推进会上,上海汽车芯片工程中心、上海汽车芯片检测认证公共实验室揭牌。汽车芯片是汽车和集成电路两大产业的结合体。会上,上海汽车芯片产业联盟聚焦整车、零部件企业需求,发布了汽车芯片产品攻关榜单,涵盖MCU、SoC、传感器等多种类型,共计10款汽车芯片产品,拟通过揭榜挂帅方式,面向全国遴选优势企业开展技术攻关。相关整车、零部件与芯片企业围绕车规级MCU、高边驱动、隔离芯片、SoC芯片等汽车芯片产品进行了攻关项目签约。此举将充分发挥整车、零部件企业终端应用的引领作用,促进上下游产业链协同创新。12月6日,“车芯联动,创芯未来”2023上海市汽车芯片产业创新发展工作推进会举行。澎湃新闻记者 俞凯 图2025年将培育百家汽车芯片设计企业上海市经信委主任张英在推进会上介绍本市汽车芯片产业发展情况时透露,汽车和集成电路两大产业是上海战略性、支柱性、先导性产业,上海已布局8家整车企业、600余家国内外主要零部件企业,今年1-10月新能源汽车产量103万辆,占全国14%,集成电路产业规模超3800亿元,约占全国25%。上海“车芯联动”有着良好基础,在终端应用牵引上取得了一定成效。下阶段,上海将聚焦提升技术创新硬核力、场景应用支撑力、产业竞争软实力,进一步提升汽车芯片产业核心竞争力,力争到2025年形成较为完善的汽车芯片产业体系,培育2家以上汽车芯片IDM模式企业、100家以上芯片设计企业,构建涵盖芯片设计、制造、封装、测试、认证的车规级芯片产业完整体系,持续保持全国领先水平。张英表示,为实现上述目标,上海将加大汽车芯片供给能力,加大车用EDA研发力度,全面提升汽车芯片设计水平,加快补齐芯片封装测试能力,积极推进IDM发展模式;推动自主芯片装车应用,发挥整车、零部件企业的终端应用牵引作用,推动相关保险机构设计汽车芯片保险产品;打造汽车芯片产业生态,建设汽车芯片工程中心,建立汽车芯片检测认证平台,提升汽车芯片标准化能力,推动专业人才体系建设。两个平台的揭牌成立作用何在?本次揭牌的上海汽车芯片检测认证公共实验室,由上海机动车检测认证技术研究中心有限公司承建,将为汽车芯片产业链上下游企业提供AEC-Q检测、CNAS资质认可等服务。上海机动车检测中心副总经理苍学俊在接受采访时指出,汽车芯片跟传统的消费类电子芯片有很大不同,它种类特别多,应用环境又很苛刻,而且对安全的要求特别高,虽然占整车的比重价值不高,但它一旦发现问题,造成的损失和后果是很大的。所以汽车芯片的质量安全验证非常关键,今天揭牌成立的上海汽车芯片检测认证公共实验室,就是要打造一个能够对汽车芯片进行安全质量检验、检测、验证的公共服务平台。“其实,在汽车电子芯片的行业里面,大家在车规级验证过程中一直有一种误区,认为好像通过了一些车规的高低温、震动等环境检测就可以了。实际上更重要的,是要进行功能安全和信息安全的验证,避免一些安全风险,过去这一点往往被忽略。”苍学俊举例说,自动驾驶感知融合的处理芯片,如果在计算过程和逻辑处理上出现一些问题,就会造成很严重的安全后果。比如说它的一些通讯芯片,如果安全防护做得不到位,很容易被外界攻击,数据传输过程当中的安全性、完整性、有效性等都会受到损失。如果要发展自主的车规级芯片,检测验证这一关是非常关键的。澎湃新闻记者从推进会上同时了解到,上海汽车芯片工程中心作为一个第三方共性技术研究平台,致力于为汽车芯片产业链上下游企业提供设计研发、工艺协同优化、中试及小批量量产等服务,协助打造高可靠性的汽车芯片产品。上述两大平台的揭牌成立,有助于上海整个汽车芯片应用生态的形成,更好地促进供应链上下游融合发展。
  • DNA测试芯片暴利拆解:芯片成本不足20美元
    新创公司InSilixa开发出一款新的DNA测试芯片,据称可在1小时内以不到20美元的成本完成高准确度的DNA测试 相形之下,现有以手持读取器进行测试的成本高达250美元左右。   这款名为Hydra-1K的芯片可大幅削减现有疾病检测方法所需的时间与费用,为重点照护(pointofcare)带来分子级的诊断准确度。不过,这款设计目前才刚开始进行为期18-24个月的实地测试。   我们已经隐密地开发二年半了,这是我们第一次展示这项成果,"InSilixa创办人兼CEOArjangHassibi在日前举行的HotChips大会上表示。   InSilixa声称所采取的测试途径不仅成本更低,而且比现有的分子诊断更迅速,但完全不影响准确度。   InSilixa最近还向世界卫生组织(WHO)会员国展示其芯片成功检测结核的结果。   该公司目前正致力于为该芯片开发一项疾病的商业应用。该公司的目标在于使其芯片成为一款开放的平台,让医疗从业人员与研究人员可用于瞄准一系列的广泛测试,这比该公司能够自行开发的应用还更多更有意义。"但我们自已也将保留几项应用领域,"Hassibi说。   相较于其他的实验室上芯片(lab-on-a-chip),InSilixia的设计是针对像在芯片上进行化学键合的实时分析。Hassibi说,目前有些设计利用必须以化学药剂清洗芯片表面的合成途径,但这些化学药剂中可能含有降低测试准确度的杂质。   该公司主要的秘密武器就在于用来进行检测的化学物质。除此之外,"我们有一半的研发都用于使该系统可用于不懂编程的医生和化学家,"他说。   该公司正致力于寻求美国FDA510(k)的批准,预计需时约六个月。   原理:如何运作?    InSilixa的DNA测试芯片采用IBM250nm制程制造,成本约30-50美元。它利用每个分子传感器约100um的32x32数组。制造该芯片的挑战之处在于多级芯片封装制程。  光传感器在每一数组点进行化学键合实时检测   个别的数组元素由光电二极管和加热器组成,以刺激化学反应。该芯片利用5W功率加热   芯片与电路板   LVDS接口提供数据,绘制时间和温度的2D数组影像   Hydra-1K读取器芯片是一款独立的FPGA板
  • 从理论到实践 芯片人才培养提速刻不容缓
    p style=" text-indent: 2em " 中国海关的统计数据显示,2019年我国芯片的进口总额高达3040亿美元,远超排名第二的原油进口金额。因为我国芯片自给率目前不到30%,尤其是高端芯片方面,对外依赖严重,而“缺芯”的一个重要原因,就是缺乏芯片的设计和制造人才。 /p p style=" text-indent: 2em " 今年,华为创始人任正非造访东南大学、南京大学等高校时表示:“点燃未来灯塔的责任无疑是要落在高校上,而高校就是为社会输出人才的地方,中国芯片的崛起必然需要人才的努力。” /p p style=" text-indent: 2em " 那么,我国芯片产业和国际先进水平差距有多大?如何点亮我国芯片人才的“灯塔”?日前,由中国电子信息产业发展研究院、中国半导体行业协会、中国科学院微电子研究所等单位主办的2020第三届半导体才智大会在南京举行,记者就此采访了相关专家。 /p p style=" text-indent: 2em " 三类芯片人才都紧缺,尤其缺高端人才 /p p style=" text-indent: 2em " 据了解,芯片按照功能分三类:存储芯片、计算类芯片(逻辑电路)和模拟电路芯片。 /p p style=" text-indent: 2em " 存储芯片可以说是大数据时代的基石,计算机中的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中,所以手机、平板、PC和服务器等产品都会用到存储芯片。报告显示,目前,存储芯片占半导体产业的比重为1/3,被韩国和美国三大存储器公司垄断,韩国三星、SK海力士、美光占据了全球市场份额的95%。 /p p style=" text-indent: 2em " 计算类芯片(逻辑电路)按照产业链划分,有设备、材料、集成电路设计、晶圆代工和封装测试五大领域,我国大陆芯片公司只占5%的市场份额,且处于芯片产业链的低端,从芯片产业的基础软件、底层架构、光刻胶及配套试剂等芯片材料,再到高端显示芯片、基础操作系统、集成电路专用装备和高精度加工设备,我国都依赖进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 用来处理模拟信号的集成电路,也就是模拟电路芯片,在汽车电子领域和5G时代的物联网中得以广泛应用。但全球模拟电路芯片的高端市场主要由ADI、TI等美国厂商占据,我国在高端的核心模拟电路芯片,比如高速数模转换芯片、射频芯片等方面对外依赖度较高。 /p p style=" text-indent: 2em " “总的来看,当前我国各类芯片人才都很紧缺,尤其是缺乏高端人才。人才问题特别是高端人才团队短缺成为制约我国半导体产业可持续发展的关键因素。”湖南省中国特色社会主义理论体系研究中心特约研究员范东君说。 /p p style=" text-indent: 2em " 到2022年我国芯片专业人才缺口仍将近25万 /p p style=" text-indent: 2em " 近年来,我国加大了对各类芯片人才的培养力度,教育部也在主动布局集成电路等战略性新兴产业发展相关学科专业。7月30日,国务院学位委员会会议投票通过提案:集成电路专业成为一级学科,从电子科学与技术一级学科中独立出来,将为我国培养更多的芯片人才。 /p p style=" text-indent: 2em " 在大会上,由中国电子信息产业发展研究院联合中国半导体行业协会、安博教育集团等单位编制的《中国集成电路产业人才白皮书(2019—2020年版)》发布。白皮书指出,我国集成电路人才在供给总量上仍显不足,到2022年,芯片专业人才缺口仍将近25万。 /p p style=" text-indent: 2em " 根据白皮书的统计分析,虽然我国集成电路从业人数逐年增多,2019年就业人数在51.2万人左右,同比增长了11%,半导体全行业平均薪酬同比提升了4.75%,发展的环境逐步改善,但从当前产业发展态势来看,集成电路人才在供给总量上仍显不足,且存在结构性失衡问题。 /p p style=" text-indent: 2em " 相关数据显示,2020年我国芯片人才缺口超过30万。在芯片相关人才学历方面,本科生占比73.76%,硕士及以上学历仅占6.53%。 /p p style=" text-indent: 2em " 在清华大学微电子研究所教授王志华看来,我国芯片人才特别是高端人才的缺乏,一方面和国内高校对芯片研发和人才的培养不足有关;另一方面则与国内企业面临的市场环境有很大关系,研发基础相对薄弱。 /p p style=" text-indent: 2em " “芯片产业属于技术密集型产业,我们既要考虑从0到1的创新,也要考虑怎么提高工艺水平,把芯片产品质量做好,使之与国际领先水平相当。应用需求是创新的源泉,高层次的人才培养是创新的关键。”王志华说。 /p p style=" text-indent: 2em " 加大半导体高端材料人才的培育与引进势在必行 /p p style=" text-indent: 2em " “芯片人才培养刻不容缓。相比于理论研究,当务之急是缩短芯片人才从培养阶段到投入科研与产业一线的周期。”国家专用集成电路系统工程技术研究中心主任、东南大学教授时龙兴介绍,东南大学微电子学院从成立之初就承担着国家集成电路人才培养基地的建设任务,如今正在探索如何围绕芯片产业链发展来培养高端人才。 /p p style=" text-indent: 2em " 安博教育研究院院长黄钢表示,从中国半导体产业发展的背景来看,产教融合、协同育人是突破芯片人才培养瓶颈的有效之举,只有教育界与产业界深度融合,才能迎难而上、突破困境。 /p p style=" text-indent: 2em " 成都信息工程大学通信工程学院院长李英祥教授也表示:“当前,校企联合是提升芯片人才培养质量的重要保障,学院在积极探索和企业联合培养各类芯片人才。” /p p style=" text-indent: 2em " 据了解,不少国内高校也在探索芯片创新人才的培养方式。其中,中国科学院大学“一生一芯”计划备受关注。中国科学院大学计算机科学与技术学院院长孙凝晖介绍,国科大开设了《芯片敏捷设计》课程,计划让大四本科生、一年级研究生学习并实践芯片设计方法,让学生带着自己设计的芯片实物毕业,力争3年后能在全国范围内每年培养500名毕业生,5年后实现每年培养1000名毕业生。 /p p style=" text-indent: 2em " “加快推动我国半导体高端材料产业人才的引进与培养势在必行。”范东君认为,可以半导体高端材料为试点实施关键领域核心技术紧缺博士人才自主培养专项,根据行业企业需要,依托高水平大学和国内骨干企业,有针对性地培养一批半导体材料高端人才。支持一批重点高校建设或筹建示范半导体材料学院,加快建设半导体材料产教融合协同育人平台,保障我国在高端半导体材料、芯片产业的可持续发展。 /p p style=" text-indent: 2em " “只要各方合力,相信中国的芯片产业最终会跟航天、核电产业一样,走向世界先进水平。”范东君建议,推动高校与区域内半导体材料领域骨干企业、国家公共服务平台、科技创新平台、产业化基地和地方政府等合作,通过借鉴海外企业的经验以及引进人才的办法,鼓励半导体材料科学重点实验室和科创中心招聘一批海内外优秀科研人才,推介筑巢引凤、引智育才政策,以最短的时间缩小与国外水平的差距。 /p p br/ /p
  • 中国大力采购芯片产业成熟节点设备
    据电子时报报道,中国半导体制造商正在积极采购成熟工艺芯片设备,以应对美国及其盟国对芯片技术出口的限制。许多日本厂商已经感受到中国市场对成熟工艺芯片设备的强劲需求。另一方面,中国设定了半导体设备自给率达到70%的目标,并着力开发成熟工艺。东京电子(TEL)和尼康等日本半导体设备公司也注意到中国市场成熟工艺芯片设备的订单不断增加。据彭博社报道,东京电子表示,中国半导体工厂正在大规模采购成熟的工艺设备,预计这一趋势将持续到2023年以后。虽然先进工艺逻辑IC制造商和晶圆代工厂目前正在推迟设备投资,但中国企业购买成熟的工艺设备可以帮助缓解不利市场条件的一些影响。尼康在今年8月发布的财报数据中指出,由于维修服务收入减少以及部分光刻机安装时间延迟,2023年上半年(4月-9月)其光刻机业务的业绩将低于最初预期。这是充满挑战的市场竞争的结果。根据尼康的调查,2022年全球共销售480台光刻机(包括新机和二手设备)。预计到2023年,由于客户设备需求减少,这一数字将下降至430台左右,同比下降约10%。尼康预计在2023年可以销售更多的ArF光刻机。尼康还表示其新的ArF机器型号“NSR-S625E”可以出口到中国。现有交易中还存在相当数量的ArF干式光刻机,尼康的光刻机销量有望在中国市场扩大。尼康承认中国半导体工厂的投资活动活跃,并承认其在中国的销售活动一直落后于竞争对手。不过,他们正在逐步改善这种状况。另一方面,除了加强采购不受禁令限制的成熟工艺设备外,中国也在致力于提高设备自给率。据《日经新闻》报道,中国及企业正在加快建设本土半导体设备供应链,目标是将半导体设备自给率提高到70%。2023年上半年,中国芯片和半导体设备进口量下降,但与此同时,国内设备产量年均增长30%,而芯片产量仅下降3%。
  • 应用材料在3nm以下节点的芯片布线领域取得重大突破
    当地时间6月16日,应用材料公司宣布推出了一种全新的先进逻辑芯片布线工艺技术,可微缩到3纳米及以下技术节点。虽然尺寸微缩有利于提高晶体管性能,但互连布线的情况则恰好相反:较小的电线却具有更大的电阻,从而降低了性能并增加了功耗。如果没有材料工程的突破,通过互连从7nm节点到3nm节点电阻将增加10倍,从而抵消晶体管缩放的优势。应用材料公司开发了一种名为Endura® Copper Barrier Seed IMS™ 的全新的解决方案。它是一种集成材料解决方案,在高真空下将七种不同的工艺技术组合在一个系统中:ALD、PVD、CVD、铜回流、表面处理、接口工程和计量。该组合将符合要求的 ALD 替换为选择性 ALD,从而消除了通过接口的高电阻性障碍。该解决方案还包括铜回流技术,使空隙自由缺口填补了狭窄的功能。通过接触接口的电阻降低高达 50%,提高芯片性能和功耗,使逻辑扩展继续扩展到 3nm 及以上。应用材料半导体产品集团高级副总裁兼总经理普拉布拉贾(Prabu Raja)表示:"智能手机芯片拥有数百亿的铜互连,线路已经消耗了芯片三分之一的电量。"在真空中集成多种工艺技术使我们能够重新设计材料和结构,使消费者能够拥有更强大的设备和更长的电池寿命。这种独特的集成解决方案旨在帮助客户改善性能、功率和面积成本。”Endura® Copper Barrier Seed IMS™ 系统现在正被全球领先的逻辑节点代工厂客户使用。
  • 得利特技术创新的四层逻辑生成 探索油液水分含量分析国产路径
    石油工业踏着改革开放的节拍,走得越来越从容自信。从能源“凛冬”到油气饭碗端在自己手里,我国石油工业一路高歌猛进。与石油工业一同加速的还有其检测行业。作为油品质量的“把关人”,油品检测作用日益凸显。   滚石上山、爬坡过坎。对得利特(北京)科技有限公司(以下简称“得利特”)技术经理王志强来说,油液分析与他共度半生。“油品检测产品要增强核心竞争力、迈出技术高水平自立自强坚实步伐。”王志强一语道出现阶段油品检测的动力,同时解读了得利特的发展逻辑和产业路径:挑战、创新、扩张与精进。   坚韧性挑战:研发力从“量变”到“质变”   “2000年离开无线电元件厂后,我进入了油分析仪器仪表行业。”王志强回忆。长久的钻研让王志强看到行业更多可能性,同时极具挑战性的科研工作强烈吸引着王志强。“我喜欢挑战,科研毫无疑问是属于这种工作。”科研成就感和价值感让王志强在油品分析仪器仪表路上越走越远、越走越深。   加入得利特后,王志强迎来了更多挑战机会,这得益于得利特的发展思路:注重原创技术攻关,走自主创新的可持续发展道路。在得利特创立初期,王志强秉持上述企业思路,与技术团队加大科技投入,专注核心技术研发,心无旁骛地啃技术“硬骨头”。   掌握核心技术绝非朝夕,需要年复一年技术积累。在王志强与技术团队的共同努力下,得利特推出精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等多款仪器。如今,适合采用库伦法测量微量水分的测定仪设备面世,实现企业研发力从量的积累迈向质的飞跃。   突破性创新:满足精确微量水分测定需求   水分含量分析是油液检测的重要项目。“石油产品中的水分蒸发时吸收热量,发热量降低;而在低温情况下,燃料中的水会结冰,堵塞燃料导管和滤清器,阻碍发电机燃料系统的燃料供给。此外,石油产品中有水会加速油品的氧化生胶,润滑油中有水时不但会引起发动机零件的腐蚀,而且水和高于100℃的金属零件接触时会变成水蒸气,破坏润滑油膜。”王志强解释。   轻质油品密度小、黏度小,油水容易分离,而重质油品则相反,不易分离。这一特性对微量水分检测仪器的自动化、便捷度提出更高要求。久居油品检测技术场,王志强察觉,相比其他水分检测方法,库伦法测量自动化、节省人工等优势备受青睐。基于该种方法的测量仪器能够在尽可能节省人工的同时得到更精确数据。   “微量水分检测数据的精度、便捷度大幅提高,这是得利特库伦法测量微量水分测定仪的突破性创新点。”王志强补充。基于两个核心优势,以及智能自检等新功能,该款微量水分的测定仪受众广泛,在油液水分含量分析市场中占达到了一定份额。下一步,得利特将侧重于设备测量时的自动化,脱离人工干预,并通过电子监测,更加准确地判断出油液中水的含量。   体系性扩张:产研结合扩充技术链条   挑战、创新让得利特尝到甜头。得利特微量水分的测定仪等多款产品广泛应用于石化、电力、环保、医药、军工、航空等领域,并得到用户充分认可。如何实现持续性研发,保持企业机动力?这是技术企业在“后创新时代”思考的问题。   在王志强看来,产学研结合能够及时丰富技术创新力量,扩充技术链条。这一想法不仅与得利特的技术班底相映照,更与产学研融合的政策相呼应。   实际上,得利特成立之初就整合石化科学研究院、中国计量科学研究院、北京铁道科学研究院、空军计量总站等单位的油品、仪器方面专家,将其作为企业技术班底,加速成果转化,优势互补、互惠互利。“我们正在与多家大学、电科院联合研发新产品。”   产学研融合为得利特建造了人才高地,推动预见性与实践性并存,调和国产仪器研、产不对等矛盾,解决油液水分析多个难题。同时,人才补充和研发合作鼓足得利特底气,其以北京为研发销售中心,开拓吉林、山东为生产加工中心,扩充企业链条。   精进性守业:精确性与智能化并进   技术跟上后,石油分析检测形势一片大好,但王志强直言:“国内对油液水含量的分析还能有很大的提升空间。**设备检测准确性高,但相对价格高;国产设备价格低,但稳定性、工艺水平有待提高。”基于上述难题,王志强带领团队提高优化电解液的配方,增强实验结果的广泛适用性、稳定性,提高关键部件工艺水平,在促进实验结果的重复性等方面下工夫,为油液水分含量分析的稳定性与工艺水平献力。   精确性技术攻克热火朝天。与此同时,更加长远、持久的计划箭在弦上。今年年初,多部门联合发布《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》,指出加快改造提升,实施智能制造,推进石化产业数字化转型。   提及石油化工检测技术发展方向,王志强说道:“强化检测技术的数字化,控制技术的智能化是我所期待重点的发展方向。”   他认为“十四五”高质量发展的主要目标是基本形成自主创新能力强、结构布局合理、绿色安全低碳的高质量发展格局,这一格局离不开数字变更。5G、大数据、人工智能等新一代信息技术与石化化工行业逐渐融合,检测过程数据获取能力不断增强,基于工业互联网的产业链监测、精益化服务系统正在完善。“高端油液检测产品还应提高智能化程度,增强核心竞争力,迈出高水平自立自强的坚实步伐。”王志强补充。   王志强透露,得利特将沿着自动化方向和智能化趋势,为国内企业提供高性能的自动化油品分析仪器和专业化的技术咨询、培训等服务,帮助企业以高效率、精细化管理、解决油品检测、设备润滑管理方面存在的问题。   后记:国产石油分析检测企业如何在产业扩张中顺势而为,与**品牌分庭抗礼,是摆在石油石化分析检测行业面前的一道必答题。面对错综复杂的行业形势,作为一股国产油液分析检测力量,得利特在王志强及技术团队把控下,按照四层增长逻辑和既定节奏,由高速转向高质量发展,积极构建创新型、智能化产业。   百尺竿头,更进一步。拥有突破性创新、体系性扩张,积极精益求精时,企业产能规模自然更上一层。这四层增长逻辑不仅带来良性增长,更难能可贵的是,其或将成为众多国产油液分析检测企业的范本。
  • 中美芯片战之下,马来西亚的半导体“野心”曝光
    5月29日消息,马来西亚总理安瓦尔在本周二的“2024 年东南亚半导体展”启动仪式上,公布了该国的“国家半导体产业战略”(NSS),计划直接向该国半导体产业提供至少250亿令吉(约合53亿美元或人民币385.3亿元)的补贴,并吸引至少5000亿令吉(约合1062亿美元或人民币7705亿元)的本土及外国的企业投资,主要投向芯片设计、先进封装和半导体制造设备等关键领域。显然,马来西亚是希望通过提供53亿美元的半导体补贴,来撬动约1062亿美元的半导体投资。虽然53亿美元的补贴并不多,但是凭借马来西亚在半导体产业链当中的关键地位及当地半导体产业的集群优势和成本优势,特别是在中美科技战及地缘政治冲突影响下,已经是成为了众多半导体厂商供应链多元化布局的一大战略要地。三个阶段,五个目标具体来说,由国际贸易及工业部(MITI)牵头的国家半导体战略(NSS)将会分三个阶段:第一阶段,利用马来西亚现有的行业产能和能力来支持外包半导体组装和测试(OSAT)的现代化。第二阶段,将专注于尖端逻辑和存储芯片的设计、制造和测试。第三阶段:将继续加倍投入,以支持马来西亚企业发展成为世界一流的半导体设计、先进封装和制造设备公司。在这三个阶段计划的基础上,马来西亚政府也提出了五个目标:1、吸引了5000亿令吉的投资,专注于IC设计、先进封装和晶圆制造。其中,马来西亚国内直接投资(DDI)的主要重点将放在集成电路(IC)设计、先进封装和半导体制造设备上。而外国直接投资(FDI)将以晶圆制造和半导体制造设备为重点的。值得一提的是,为了发展本土IC设计产业,马来西亚还在雪兰莪和槟城推出了两个IC设计园区,以提升该国在设计领域的全球地位,促进经济增长,并创造高价值就业机会。雪兰莪 IC 设计园将提升马来西亚在全球行业中的地位,而槟城峇六拜工业园占地 100 万平方英尺的全新 IC 设计和数字园则凸显了该州对创新、行业增长和人才吸引的承诺。2、建立至少 10 家本土芯片设计和先进封装公司,营收在 10 亿至 47 亿令吉之间,以及至少 100 家本土半导体相关公司,营收接近 10 亿令吉,为马来西亚工人创造更高的工资。3、与世界一流的大学和企业研发合作,将马来西亚发展成为全球半导体研发中心。4、培训和提高60000名马来西亚高技能工程师的技能。5、分配至少250亿令吉的财政拨款支持用于定向激励。安华还表示,为重申大马致力于成为半导体行业全球领导者的承诺,国家半导体战略任务组(NSSTF)将与国际贸易与工业部(MITI)下属的工程、科学与技术合作研究机构(Crest)作为秘书处,专注于促进创新、提高研发能力,并推动半导体技术商业化。“为了保持灵活性和敏捷性,NSS 将是一份动态文件,并根据需要不断发展,但我们始终坚定不移地希望通过我们的半导体产业,让马来西亚成为全球主要参与者,为所有人提供可访问的技术。”安瓦尔补充道。中美芯片战之下,马来西亚半导体产业发展加速虽然马来西亚并不属于传统意义上的科技强国,但是马来西亚却是世界前七大半导体产品出口地之一,也是全球半导体封装测试的主要中心之一。根据United Nations的数据显示,自2002年以来,马来西亚的集成电路出口份额一直是处于全球前列的位置。2018年马来西亚的集成电路出口份额已经超过了日本,与美国相当。根据资料显示,东南亚在全球封装测试市场的占有率为27%,而其中仅马来西亚就贡献了其中的一半(13%)。根据statista的数据显示,自2015年以来,马来西亚的半导体封测收入呈现出持续快速的增长,2019年已经达到了287.6亿美元。当然,除了封测之外,马来西亚也有一些在当地设计生产和销售的IDM公司。据不完全统计,目前,马来西亚有超过50家大型半导体公司,其中大多数是跨国公司(MNCs),包括英特尔、AMD、恩智浦、德州仪器、ASE、英飞凌、意法半导体、瑞萨、安世半导体、日月光、X-FAB、AVX、佳美工(Nippon Chemicon)、松下、村田等,大都在当地建立了自己的封测或元器件制造工厂。除了国际厂商以外,马来西亚本土的封测厂还包括Inari、Unisem(2018年已被华天科技以29.92亿元收购)等。另外,中国台湾地区的被动元件厂商华新科、旺诠、奇力新、广宇,在马来西亚也均设有工厂。近年来,随着新冠疫情、中美贸易战的影响,以及美国出台一系列出口管制政策限制中国半导体产业的发展,由此也引发了全球半导体供应链的重组,越来越多的半导体厂商开始加码投资马来西亚这个拥有半导体制造业集群优势的国家。比如,在2021年12月,英特尔宣布在马来西亚投资64.6亿美元,扩大其在槟城和吉打州先进封装能力;2021年12月,日本的罗姆半导体宣布在马来西亚的子公司投建新厂房,以扩大模拟LSI和晶体管的产能;2021年12月,安世半导体马来西亚芙蓉后端工厂开工建设,计划将该工厂的功率半导体产能提升85%;2022年2月,英飞凌宣布斥资逾20 亿欧元,在马来西亚居林工厂建造第三个厂区,用于生产碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)功率半导体产品;2022年5月,马来西亚科技公司Dagang Nexchange对外宣布,将与鸿海集团子公司BIH签订合作备忘录(MOU),双方将成立合资公司,在马来西亚兴建与营运一座12吋晶圆厂,月产能规划4万片,锁定28/40nm成熟制程;2022年11月,中国台湾封测大厂日月光宣布,在马来西亚槟城举行新的半导体封测厂(四厂及五厂)动工,新厂房计划于2025年完工。日月光表示,将在5年内投资3亿美金,扩大马来西亚生产厂房,采购先进设备,训练培养更多工程人才。2023年6月,德州仪器宣布,将投资额高达146亿令吉,分别在马来西亚吉隆坡和马六甲各自兴建一座半导体封测厂,预计这两座工厂最早将于2025年投产;2023年8月,博世宣布已在马来西亚槟城开设了一个新的芯片和传感器测试中心,耗资约6500万欧元。并计划在下一个十年中期,在此基础上再投资 2.85 亿欧元。根据FT的报道,2023年马来西亚的外国直接投资总额达到了128亿美元,超过了2013年至2020年七年的总和。最新的数据显示,马来西亚的电气和电子行业产值占据了全球后端半导体产业的 13%,在该国出口额当中的占比高达 40%,并在 2023 年对该国 GDP 贡献占比约 5.8%。为了发展半导体产业,马来西亚此前就推动了新的工业总体规划(NIMP)2030,希望发展更多的前端制造能力,例如集成电路设计、晶圆制造、半导体机械和设备制造。而此次马来西亚出台“国家半导体产业战略”则是进一步细化了该规划的实施步骤,并提供了资金支持。“今天,我将我们国家作为最中立、最不结盟的半导体生产地点,以帮助建立更安全、更有弹性的全球半导体供应链。”安瓦尔强调:“无论您是投资者、主权财富基金、制造商、工程师还是政策制定者,我们都欢迎您加入我们的变革之旅,共同为马来西亚和世界打造更具包容性、更具弹性和更具影响力的半导体未来。”
  • 天津生物芯片公司食品中病原生物芯片检测试剂盒亮相国家“十一五”成就展
    仪器信息网讯 2011年3月7日至14日,天津生物芯片技术有限责任公司的食品中病原生物芯片检测试剂盒亮相国家“十一五”重大科技成就展。 食品中病原生物芯片检测试剂盒   图中包括能够同时检测食品中沙门氏菌、致病性大肠杆菌等八种致病菌的基因芯片试剂盒,同时检测甲肝病毒、戊肝病毒等 五种食源性病毒的基因芯片试剂盒。该产品具有完全的自主知识产权,实现了样品中多指标的快速并行检测,食源性致病菌检测时间由4-8天缩短到20hr内,食源性病毒检测时间由1-2天缩短到10-12hr。   关于天津生物芯片技术有限责任公司:   天津生物芯片技术有限责任公司成立于2003年9月,坐落于天津经济技术开发区,注册资金一亿元人民币,总建筑面积4800平方米,其中实验室面积3800平方米,按照国际通行标准建立了完整的公共实验室体系,包括基因组学、功能基因组学、生物信息学和生物芯片4大研究平台,主要从事微生物检测芯片的研发、基因组学和功能基因组学研究。根据客户需要,公司可提供针对不同检测现场、不同检测对象、不同通量、不同类型实验室的微生物检测整体解决方案:包括样品前处理,免疫学检测、分子生物学检测、数据分析等多个方面,相继开发了诊断血清、免疫磁珠、分子生物学检测试剂盒三大类85种产品。
  • 可自组装的DNA分子开关研制成功 DNA芯片有了雏形
    据美国物理学家组织网5月12日(北京时间)报道,美国杜克大学研究人员称,他们利用携带全部生命信息的DNA(脱氧核糖核酸)的独特双螺旋结构,将经过改造的DNA片段和其他分子进行简单混合,即可制造出无数个同样的、细小的、像华夫饼干一样的器件。利用这种技术,将来或只需一天时间就可达到现在全球每月的芯片生产量。   杜克大学电子和计算机工程学副教授克里斯德维耶认为,下一代电脑中或将不再使用硅芯片,而使用由DNA片段制造的逻辑芯片。   DNA由多对核苷酸碱基组成,这些碱基之间的关系非常密切,德维耶团队通过将这些碱基对以不同的顺序进行排列,得到了不同的DNA片段。这个过程类似于玩拼图游戏:混乱的拼图碎片会慢慢找到它们的邻居,最终成为一幅完整的拼图。研究人员要做的则是将无数个拼图碎片放在一起,然后拼出无数个同样的拼图。   在德维耶的实验中,“华夫饼干”“拼图”有16块,光敏分子放置在“拼图”的脊线上。当光线照射在光敏分子上时,光敏分子吸收光线,刺激电子,释放出的能量会使附近的另一类光敏分子吸收这些能量,并发射出不同波长的光线。仅用一个探测器就可将输出光线与输入光线区别开来。   研究证明,这些纳米结构能够有效地进行自组装,当在其上添加不同的光敏分子时,这个“华夫饼干”会显示出独特的“可编程”特性,因此,通过使用光线来刺激这些光敏分子,研究人员就能够制造出简单的逻辑门(开关)。使用更大一些的“华夫饼干”,可制造出更复杂的电路,而且这种可能性是无限的。   传统的电路使用电流快速地在“0”和“1”之间切换,而在新的器件中,光线可刺激由DNA制造的开关作出同样的反应,且速度更快。德维耶称,这是人们首次证明分子具有如此活跃且快速的处理和传感能力。   德维耶指出,这些“华夫饼干”器件可成为未来计算机芯片的基本组件。由于这些纳米结构从根本上来说就是传感器,因此,它亦可应用于生物医学。研究人员可据此制造出细小的纳米器件,以对作为疾病标识的不同蛋白作出反应。(刘霞)   谁要说原子弹可以做得像个“二踢脚”,你肯定得劝他回家量体温。有些事听着比这还要悬,但却千真万确。就说你正捏着这张报纸的大拇指吧,里面的遗传物质足够造出一台超级计算机的所有逻辑组件,而其潜在的计算和存储能力会让目前世界上功能最强大的计算机相形见绌。从16年前首次提出DNA计算机概念并证明其可行,到今天宣告“华夫饼干”式分子开关研发成功,实用的DNA计算机渐行渐近。关于它将如何改变人类生活,我敢断言,最权威的专家现在也只能看到皮毛。
  • 成都成英特尔全球最大芯片封装测试中心之一
    新华网成都3月26日电 26日,英特尔成都芯片封装测试厂第4.8亿颗芯片下线,最先进的2010全新酷睿移动处理器正式投产。至此,成都成为英特尔全球最大芯片封装测试中心之一。   作为中国唯一的英特尔芯片封装测试中心,成都厂已封装测试4.8亿颗芯片,确立了其在英特尔全球布局中的重要地位。2010年下半年,成都工厂还将建设成为英特尔全球集中进行晶圆预处理的三大工厂之一,成为全球封装测试来料的重要供应基地。   2009年,英特尔成都封装测试工厂年出口额约占成都出口加工区总额的80%,占四川省加工贸易出口的约30%。成都市委副书记唐川平表示,英特尔落户成都后,对成都加快信息产业集群发展,吸引更多世界知名企业入驻起到积极作用,并助推成都及西部实现经济结构调整和产业升级,迈向世界高新技术产业行列。   2003年8月,英特尔宣布投资建设英特尔成都芯片封装测试中心。截至目前,英特尔不断扩大成都厂的生产能力,在成都的总投资额已达到6亿美元。
  • 成熟芯片发展趋势:需求仍强劲,20nm为成本分水岭
    尽管所有人的目光都集中在前沿硅工艺节点上,但许多成熟节点仍然享有强劲的制造需求。连续的节点发展到大约20nm后,芯片成本不再降低。“在FinFET工艺时代,推动技术进步的先进工艺要求增加了大量成本和复杂性,”新思科技(Synopsys)解决方案集团逻辑库IP首席产品经理Andrew Appleby解释道。“这在每个节点之间创造了强大的过渡点。”从那时起,任何芯片缩小都会被更昂贵的加工所抵消,而这些成本急剧上升。掩模组更昂贵,而高级节点通常需要更多层,因此需要更多掩模组。大多数代工厂和集成设备制造商(IDM)在传统节点上都有强劲的业务。“选择您的IDM,而不是英特尔或存储制造商,许多仍在130nm及以上制造,”Tignis营销副总裁David Park表示,“某些部件根本不需要在较小的节点上制造。”先进节点的客户也较少,因为没有多少公司能够负担得起。“在3nm节点,只有2到3个客户。”联电公司营销副总裁Michael Cy Wang观察到。“在7nm节点,可能有5到10个客户。但到了22nm或28nm节点,我们谈论的是数十个甚至更多的客户。”目标设计决定了哪些公司可以转向先进节点,哪些不能。“工艺节点的选择取决于应用,有些应用在不久的将来不会转向需要极紫外(EUV)技术的节点。”新思科技解决方案事业部NVM IP产品管理高级总监Krishna Balachandran表示。“这是因为大量模拟电路无法从微缩中受益,而且不需要以较低的功率运行或提高性能。成熟节点的晶圆价格要低一个数量级,设计和掩模成本也要低几个数量级。”颠覆是常态降低每个节点的成本曾经很容易。“从历史上看,即使是在1µ m之前,甚至在28nm节点之前,每个晶圆的制造工艺成本也总是增加约25%~30%”,新思科技硅技术集团应用工程高级架构师Kevin Lucas表示。“但是,每个晶圆的芯片数量增加约50%,因此每个芯片的制造成本在每个节点下降约20%~25%。”企业甚至可以利用几乎不需要工程运作的光学微缩。这是摩尔定律盛行的经典微缩时代。当时,新节点可能涉及一些新的工艺元素,与之前的节点相比,这会增加一些费用。但随着每个晶圆上的芯片数量增加,每个芯片的净成本得以下降。这种情况在20nm工艺节点左右发生了变化。新节点带来了更高的性能和/或更低的功耗,但成本降低的停止意味着迁移到最新节点不再是必然的。“将设计移植到更新或更小的工艺节点可能没有增量市场价值。”Tignis的David Park指出。关于每个节点的讨论包含一些模糊性。节点名称令人困惑,公司并不总是同意给定节点的“纳米”级别。此外,分配给节点的数字不再像以前那样反映实际栅极长度。诸如使用高K金属栅极之类的变化改变了比较的基本点,允许更大的特征表现得像更小的一样。节点命名使用数字,就好像其中一些重大中断从未发生过一样,而今天这些名称除了作为节点的标签之外没有任何意义。此外,不同的晶圆厂在不同的节点上进行一些工艺更改,例如FinFET的实现。新节点成本的增加来自多个方面。可能会有额外的步骤(特别是光刻技术)、新材料,而且几乎总是会有新设备。“领先的晶圆厂将产生溢价,因为他们必须收回巨额的资本支出和研发成本,”联电Michael Cy Wang说。“然后,当然,他们需要在下游销售时证明溢价的合理性。”传统工艺的一个好处是能够使用旧设备。“许多公司仍在使用20多年前的相同设备制造零件,”Tignis的David Park指出。“晶圆厂和设备早已计提折旧,因此他们实际上是在用他们制造的每一个芯片印钱。”追踪节点硅工艺已经从微米级发展到纳米级。但在那段历史的最后阶段,发生了重大的工艺变革。一些最大的变化是:在130nm和90nm之间,晶圆尺寸从200mmm(8英寸)变为300mm(12英寸)。300mm晶圆比200mm晶圆更贵,但可以将成本分摊到更多芯片上,从而降低净芯片成本。在45nm左右,特征足够小,需要计算光刻来推动光线干净地打印特征。大约在同一时间,带有金属栅极的高K电介质开始使用,防止栅极氧化物厚度变得太薄。在30nm的NAND闪存和20nm的数字逻辑中,使用193nm浸润技术的多重图案化变得必要,因为EUV光刻(13.5nm)尚未准备好投入生产。双重图案化(以及后来的四重图案化)显著增加了制造成本,但这是打印较小特征的唯一方法。在22nm节点,FinFET首次被采用。然后它们在14nm节点成为主流。EUV从7nm节点开始被使用,并在5nm节点成为必需。在5nm左右,开始使用EUV进行多重图案化制作。14埃(&angst )节点可能会首次使用高数值孔径(High NA)EUV技术。图1:硅工艺的变化。更大的晶圆、高K金属栅极、计算光刻和多重图案制作增加工艺成本,但它们对于性能、功耗(最初是成本)是必需的。但在大约20nm时,芯片成本开始增加。极紫外(EUV)及其高数值孔径(High NA)版本更加昂贵,全环绕栅极(GAA)晶体管也是如此。经济的变化导致行业出现某种分裂。一些公司和产品追逐在任何时候都能提供最高性能(或更低功耗)的任何工艺,并且他们的产品定价可以支持每个节点的更高成本。英特尔、三星和英伟达等公司处于令人羡慕的地位。其他所有公司都必须坚持使用较旧的节点,因为他们无法获得相同的价格。有些芯片售价为20~30美分。这使得一些工艺节点(例如10nm或7nm)的设计需求量可能会下降,因为它们不再是最快的。但对于许多正在制造的更平淡无奇的芯片而言,它们仍然过于昂贵。这表明许多设计将堆积在较旧的节点上,而不是向前发展。与此同时,性能最高的芯片将遵循最快的节点,为高性能的过时工艺节点留下空白。连续的工艺节点的生产成本更高,设计成本也更高。“当设计公司决定工艺节点时,他们不仅需要考虑晶圆和掩模的成本,还需要考虑设计成本及其对上市时间的影响。”新思科技EDA集团产品管理负责人Al Blais表示。“包括双重图案化的工艺节点需要额外的设计和IP复杂性。FinFET设计有额外的设计限制,EUV也是如此。High NA EUV绝对也会有新的要求。”联电公司营销副总裁Michael Cy Wang表示同意。“目前,在5nm或7nm上,一套掩模版的成本可能为300万~500万美元,”他说。“但是,如果将项目期间的所有设计工程和IP成本加起来,设计成本很容易达到数千万美元。”不同节点,不同应用制造尖端芯片的公司通常将需求增长归因于人工智能(AI)应用的增长,这些应用依赖于CPU、GPU或专用神经处理芯片。较少出现的是智能手机应用处理器(AP)、高性能计算(HPC)和云计算的服务器芯片等。当实施下一代产品时,构建这些产品的节点是最脆弱的。“领先应用的关键客户已准备好转向下一个前沿节点,然后晶圆厂将出现产能空缺,尤其是在产量很高的情况下,”联电Michael Cy Wang说。但更多的芯片是在较传统的节点上构建的。例如,电动汽车对电源管理IC(PMIC)的需求不断增加。“PMIC通常使用180nm或130nm等成熟节点,但采用BCD工艺(双极型、CMOS、D-MOS),”Krishna Balachandran说。“PMIC变得越来越智能,结合了越来越多的数字逻辑和模拟电路。因此,设计正在转向90nm、55nm和40nm的BCD工艺节点。”与此同时,传感器则更早回到180nm和150nm节点。“对于汽车应用来说,需要为了提高对高压的耐压性,它们与其他模拟电路集成在BCD工艺上——同样主要采用180nm或130nm,”Krishna Balachandran说道。“先进的智能传感器集成了微控制器(MCU),正在向65nm或40nm工艺发展,但这些是应用的最新技术。顶级CMOS图像传感器采用22nm低功耗工艺,正在向12nm FinFET工艺发展。”工艺节点通常特定于应用和用例。“用于物联网系统的芯片代表了目标工艺节点的一些分化,”新思科技Krishna Balachandran说道。“出于成本原因,它们大多停留在40nm和22nm这样的节点上。”但随着人工智能走向边缘,更多的设备将具有一些推理能力,而执行该功能的芯片将需要比其他数字逻辑更高的性能,因此它们正在向6nm工艺发展,新思科技Krishna Balachandran表示。模拟信号和混合信号芯片也倾向于滞后。“如果应用中混合了模拟和数字电路,那么我们认为55nm是最佳选择,”联电Michael Cy Wang指出。“纯模拟趋于停留在8英寸先进节点——通常是180nm和150nm。”这些较旧的节点也不是一成不变的。一些晶圆厂试图通过改进来吸引新设计,为成熟工艺注入新的活力。“随着节点从前沿退下后,代工厂积极采用计划来更新其中期技术产品,”新思科技的Andrew Appleby表示。“这可能包括引入特定的晶体管设备来提高性能或最大限度地减少泄漏,缩小工艺以改善成本和工具利用率,增加特定的射频功能或高电压以启用混合信号系统,或增加汽车级资格认证。”Chiplet技术的出现也影响了这些选择。从理论上讲,人们不再需要将某些功能迁移到更先进的节点,只需将所有东西放在一个芯片上即可。相反,只有真正需要先进节点功能的部件才能移到那里,从而最大限度地减少昂贵节点的芯片尺寸。其余部分可以作为单独的Chiplet集成在封装内。然而,这种封装如今成本高昂。“使用最适合每种芯片类型的工艺节点和技术来构建Chiplet很容易,”联电Michael Cy Wang说。“如果经济合理,客户肯定会考虑转向Chiplet。但目前的Chiplet解决方案仍然面临各种产量和成本挑战,对许多应用来说还不具成本效益。”因此,即使Chiplet可以节省芯片成本,先进封装成本也必须降低才能实现净成本节约。保持生产线运转虽然一些晶圆厂和代工厂专注于突破极限,但其他晶圆厂,如联电公司,则专注于传统的主力工艺节点。它将22nm/28nm视为其主要节点。“这是平面技术的最后一代,”联电Michael Cy Wang观察到,“转向FinFET会大大增加制造成本。”与此同时,一些节点可能会逐渐消失。“代工厂很少采用10nm节点,因为性能与成本不符,”联电Michael Cy Wang指出。剩下的问题是,现在5nm、3nm、2nm及以下节点已经可用,有多少新设计将以7nm为目标。例如,不需要FinFET技术的器件将保留在14nm或12nm之前的节点上。EUV是下一个重大技术突破,它将过滤掉更多的设计。与10nm不同,7nm和5nm可能会继续存在,仅仅是得益于现有的生产。但三年后,当这些生产单元被更新节点的生产单元取代时,是否会有足够的新设计来保持该晶圆厂生产线的满负荷运转?如果FinFET的主要障碍是成本,那么似乎将实施持续的工艺改进。结论考虑到工艺迁移的障碍规模,与传统节点相比,12nm至2nm之间的节点设计需求可能会减少。例如,当设计在28nm堆积如山时,行业可能会出现“扫雪机效应”,并抵制为了获得令人信服的利益而进一步跳跃的诱惑。“处于尖锐过渡点的技术,例如上一代平面节点,可以保证长寿命,因为它们为许多不需要下一个节点的产品类别提供了最佳功能集。”新思科技Andrew Appleby说。与此同时,使用成熟技术的公司仍然表现良好。“Microchip(微芯)是一家仍在成功利用传统节点的公司的例子,”Tignis的David Park观察到。“去年,他们从两家8英寸和一家6英寸晶圆厂出货超过80亿颗芯片,工艺节点从0.13µ m到1µ m。32年来,他们每个季度都盈利。他们只是众多在成熟节点上盈利制造的半导体公司之一。”
  • 科学家在集成光子芯片上实现人工合成非线性效应
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在集成光子芯片量子器件的研究中取得新进展。该团队邹长铃、李明研究组提出人工合成光学非线性过程的通用方法,在集成芯片微腔中实验观测到高效率的合成高阶非线性过程,并展示了其在跨波段量子纠缠光源中的应用潜力。相关成果10月20日在线发表于《自然—通讯》。  自激光问世以来,非线性光学效应已经被广泛应用于光学成像、光学传感、频率转换和精密光谱等领域中。对于新兴的量子信息处理来说,它也是实现量子纠缠光源以及量子逻辑门操作的核心元素。然而受限于材料非线性极化率随阶数呈指数衰减这一本征属性,人们对光学非线性的应用主要局限于二阶和三阶过程,多个光子同时参与的高阶过程很少被研究。一方面,低阶过程限制了传统非线性与光量子器件的性能,比如量子光源的可扩展性;另一方面,人们也好奇高阶非线性过程所蕴含的新颖非线性与量子物理现象。  利用集成光子芯片上的微纳光学结构可以增强光子间的非线性相互作用,这已经成为目前国际上集成光学与非线性光学方向的研究热点。邹长铃研究组李明等人长期致力于集成光子芯片量子器件的研究,开拓微腔增强的非线性光子学,提出并证实了微腔内多种非线性过程的协同效应,开辟了室温下少光子、甚至单光子级的量子器件的新途径。现阶段,该研究组已经能够将非线性相互作用强度随阶次的衰减速率从10-10提升到10-5。即使如此,在集成光子芯片上实验观测到阶次大于三的高效率非线性效应依然极具挑战。  针对该难题,李明等人另辟蹊径,提出一种新颖的非线性过程人工合成理论,即利用材料固有的较强的二阶、三阶等低阶效应,通过人工调控多个低阶过程级联形成的非线性光学网络来实现任意形式、任意阶次的光子非线性相互作用。这种方法避免了在原子尺度去修饰材料的非线性响应,而仅需要控制微纳器件的几何结构就可实现高效率、可重构的高阶非线性过程。  利用集成的氮化铝光学微腔,该团队在实验上同时操控二阶的和频过程和三阶的四波混频过程,合成了更高阶的四阶非线性过程。实验证明,该人工合成的过程比材料固有的四阶非线性效应强500倍以上。如果进一步提升微腔的品质因子,该增强倍数可达1000万以上。  该团队将人工合成的四阶非线性应用于产生跨可见-通信波段的量子纠缠光源。通过测量跨波段光子间的时间-能量纠缠验证了人工合成过程的相干性。相比于传统跨波段量子纠缠光源的产生方法,该工作极大降低了相位匹配的困难,并且仅需要通信波段单一泵浦激光,展现了人工合成非线性过程的优势和应用潜力。审稿人高度肯定了该工作的创新性。  中科院量子信息重点实验室博士研究生王家齐、杨元昊为论文共同第一作者,李明副研究员、邹长铃教授为论文通讯作者。
  • 南科大科学家获固态量子计算突破,实现单原子直写的量子计算芯片
    如今,量子计算研究已成为全球科技发展的一大热点,各主要国家高度关注量子计算的发展,启动国家级量子战略行动计划,大幅增加研发投入,同时开展顶层规划以及研究应用布局。同时,国际产业界也纷纷投资量子计算,如谷歌、IBM、英特尔、微软等巨头企业更是积极推动量子计算产业的发展,其中以谷歌公司在 2019 年首次实现量子霸权,为产业界在量子计算方面发展的标志。据波士顿咨询公司(Boston Consulting Group)预测,量子计算机将很快开始解决许多今天的计算机无法解决的工业问题。那么量子计算机离我们还有多远呢?从当前硬件、算法和计算机架构上来说,量子计算机还不是很成熟。在 20 多年前,澳大利亚的量子计算机专家 Bruce Kane 在《自然》上发表了名为“A silicon-based nuclear spin quantum computer”论述了搭建硅基量子计算机的问题,并指出之中的关键是要将量子比特放置在间距 10—20nm 时所能够实现的一种两比特门。众所周知,我们的电脑是由很多具有特定功能的复杂电路组成,其中就有很多逻辑门电路。这些逻辑门电路及其有序组合就是电脑中形形色色的功能的基础,进而成就了人类数字社会的今天,而逻辑门操作的稳定性和开关特性决定了电脑的很多关键性能,例如计算速度等。这种特殊的两比特门就像是我们通向通用硅基单原子量子计算机的最后一道门一样,来自南方科技大学的贺煜副研究员也许就是开启这扇通向单原子级别硅基量子计算大门的开门人。他和团队成员一起,利用高精度微纳加工方式,将两个磷原子构成的量子点分别放置在相距 13nm(也就是130)的位置上,实现了第一个适用于量子计算机的高速两比特门。图 | 《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”榜单入选者贺煜贺煜现在是南方科技大学量子科学与工程研究院的副研究员、独立 PI、硅量子器件和量子计算方向团队带头人。多年来,他在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果,利用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子,在微观世界构建未来信息技术。突破关键量子门,推进量子计算机构建从硬件的角度来说,如果能基于硅制作量子计算机无疑是最方便的,因为从材料上来说,硅在地球上的含量是十分富足的。再者,如今的半导体工艺大都基于硅材料,那么与传统半导体工艺的兼容性也能使得量子计算机的构建变得更加方便。在 2019 年,贺煜带领团队证明了硅基磷原子体系第一个两比特门,是满足通用量子计算判据的最后一条,也正是 Bruce Kane 提出的量子计算方案中关键的一环。来自南方科技大学的俞大鹏院士以此推荐贺煜博士入选“35 岁以下科技创新 35 人”榜单,并表示:“这个工作为大规模量子计算芯片奠定了坚实基础,是一个里程碑式的工作。”该成果以封面文章发表在《自然》上,贺煜为第一作者,且该工作被列为“2019 年量子计算实验十大进展”。图 | 贺煜发表在《自然》的论文贺煜创造性地采用扫描隧道显微镜技术(STM)实现纳米尺度芯片加工,成功地以单原子级别的精度将两个磷原子构成的量子点放置在 13 纳米间距上,在硅基量子芯片上实现了第一个高速两比特门——800 皮秒的根号交换门,并实现了利用全统计计数方法对比特读出保真度的优化、参与构建比特读出保真度分析的理论工作等。这是一种高精度的微纳加工方式,可用于制备单原子、单电子量子器件以及人工量子材料,并能够实现单原子尺度的量子计算,为大规模可扩展的硅基量子计算奠定了坚实基础。师从潘建伟院士和陆朝阳教授多年来,贺煜在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果,用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子,在微观世界构建未来量子信息技术平台。回顾他的求学之路,用“根正苗红”来形容再合适不过。自本科起,贺煜就在中科大这片量子的土壤中成长,并以优异的成绩保送本校硕博连读。期间在导师潘建伟院士和陆朝阳教授的指导下,贺煜主要研究砷化镓自组装量子点,核心成果包括一系列单光子源方面开创性工作,以及首次观察到自发辐射谱线擦除效应——实现量子光学的实验突破,以及单光子向单电子自旋的量子传态等。谈及选择量子技术作为研究方向的原因,他告诉 DeepTech:“之所以一直选择量子物理、量子计算的方向,首先是兴趣爱好,是自己对于微观世界的好奇心和对量子世界的喜爱所驱动,其次是因为量子计算是一个将改变人类未来的前沿科技,尤其是硅量子计算芯片具有很大的产业潜力,希望通过自己的耕耘为社会贡献一份力量,为科学发展做一份努力。”图 | 贺煜发表在《自然-光子学》的论文2015 年以后,贺煜继续在陆朝阳教授团队做了半年的博后研究,结合博士期间的工作,实现了当时世界最高光子数玻色抽样——证明了量子计算机对于第一台电子管计算机 ENIAC 的超越和第一台晶体管计算机 TRADIC 的超越,研究成果以论文形式发表于 2017 年的《自然-光子学》上,并入选“2017 年中国十大科技进展新闻”。论文指出,为完成高性能玻色抽样实验,研究团队克服的技术难点有两个:一是基于砷化镓量子点,研究团队设计了稳定的高亮度单光子源;二是设计并使用了性能卓越的多光子干涉仪(multiphoton interferometers),其传输效率高达 99%。研究团队完成并实现了 3 光子、4 光子以及 5 光子玻色抽样实验,采样率分别为 4.96kHz、151Hz 和 4Hz,都达到之前实验的 24000 倍以上。图 | 贺煜团队开发的高性能玻色抽样实验平台这是一项十分惊人的突破,是首次量子计算机超越传统计算机的案例。火车刚刚出现时比马车还慢,飞机刚刚问世时只能在空中短暂停留,如今都是改变生活的重要科技成果。量子计算机从理论上来说,会比传统计算机快很多,是基于量子比特运行的计算机。通过量子物理学中的两个奇异的原理——“纠缠(entanglement)”和“叠加(superposition)”,量子计算机能以指数形式扩展计算机的处理速度。着眼未来,布局固态量子网络从根本上来说,量子计算机目前仍处在产业发展的初期阶段,但军工、金融、石油化工、材料科学、生物医疗、航空航天、汽车交通等行业都已注意到其巨大的发展潜力。随着时间的推移,预计 2050 年左右将达到每年 3000 亿美元的营业收入,将成为改变世界的下一代技术革命关键领域之一。回顾计算机的发展历史,世界上的第一台计算机是 ENIAC,它生于第二次世界大战,主要任务是计算弹道,是一台军用计算机。而计算机的全面普及其实与商业计算机的出现和网络的构建息息相关。那么量子计算机会不会也沿着这一条“老路”发展呢?这也是一个值得思考的问题。贺煜认为,量子计算机要走向应用,量子网络和通信是十分关键的技术,必须做以突破。如今他任教于南方科技大学,除了量子计算之外,主要研究方向还有量子网络。2017 年,他和团队实现了单光子到单电子的量子传态,开发了一整套全新的单光子频率比特控制和测量方案,验证了单个光子和电子之间的纠缠,并且把光子的量子信息传递到 5 米远的电子自旋上去,为固态量子网络研究的重要突破。图 | 贺煜及研究团队完成的“单光子-单电子”量子传态而谈及接下来的研究方向,贺煜表示:“根据硅量子计算的发展趋势,在南方科技大学量子科学与工程研究院,我将带领硅量子计算团队,研究硅基量子计算芯片和量子计算,从根本问题入手,解决目前的一些技术瓶颈:进行硅基单原子量子器件的基本物理研究;研究新型的硅基原子比特和研究比特耦合技术;利用低温扫描隧道显微镜直写技术构建新型芯片等。并将研发的新工艺和半导体芯片产业化进行对接,为将来的广阔商业前景奠定基础。”
  • 加拿大将投资1.2亿加元建设国家芯片网络
    加拿大将在五年内投资1.2亿加元(合8820万美元)建设全国性芯片网络,目前要求加拿大政府采取更多措施提振其落后的半导体行业的呼声日益高涨。加拿大工业部长Franç ois-Philippe Champagne周四宣布了“联邦战略创新基金”的支出。这项投资支持了一个2.2亿加元的项目,该项目由非营利组织CMC Microsystems牵头,旨在帮助加拿大初创企业将新技术商业化。据报道,这个名为“互联网边缘(Fabric)网络集成组件制造”的项目将资助原型产品的生产,并为参与者提供更便宜的工具、软件和培训。Fabric还为半导体、超导体、智能传感器和光子学的硬件开发提供高达1000万加元的资金。CMC总裁Gordon Harling在一份声明中表示:“对Fabric的支持确保了加拿大在半导体和先进制造业的未来。”今年4月,IBM宣布与加拿大和魁北克省政府联合投资1.87亿加元,以扩大IBM加拿大公司位于蒙特利尔以东约50英里的Bromont的芯片封装工厂。虽然一些人预示着加拿大芯片行业的复兴,但也有人表示,加拿大总理Justin Trudeau的政府在跟上全球竞争方面做得还不够,尤其是在2022年美国芯片法案出台之后——该法案拨出390亿美元的直接拨款,加上价值750亿美元的贷款和贷款担保,以激励美国的半导体生产。相比之下,Trudeau政府承诺提供数十亿美元的补贴,以配合美国《通胀削减法案》中的激励措施,以吸引全球汽车制造商在加拿大生产电动汽车电池。自芯片法案宣布以来,美国已经开展了50多个半导体项目。加拿大半导体委员会主任Paul Slaby最近抱怨说,加拿大缺乏芯片行业的产业战略。Slaby今年6月在蒙特利尔举行的美洲国际经济论坛上说,Trudeau政府最近才开始为该行业组建一支专门的团队。他建议加拿大寻求通过控制供应链的一个利基环节来确立自己在国际贸易中的地位,就像荷兰对其光刻机制造商阿斯麦所做的那样。
  • 为国产芯片保驾护航!ACAIC 2023“集成电路技术发展与分析仪器创新论坛”成功召开
    仪器信息网讯 2023年11月29-30日,第八届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2023)在浙江杭州成功举办。本届大会由中国仪器仪表学会分析仪器分会主办,吸引了全国500余位科技管理人员、专家学者和和仪器企业相关人员齐聚杭州,并组织了11个分论坛,聚焦分析仪器、生命科学仪器、电镜、半导体,以及核心零部件、临床诊断等主题。论坛现场分析仪器在集成电路技术发展中具有非常重要的地位。它们在材料分析、工艺监控、失效分析和研发支持等方面都发挥着不可或缺的作用,为推动集成电路技术的进步提供了强有力的支持。11月30日上午,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国科学院半导体所集成技术中心共同主办的“集成电路技术发展与分析仪器创新论坛”成功召开。中国科学院半导体研究所研究员 王晓东 主持会议上海精测半导体技术有限公司 周涛博士 致辞本次会议由中国科学院半导体研究所王晓东研究员主持,上海精测半导体技术有限公司周涛为会议致辞。致辞结束后,会议进入报告环节。报告人:杭州士兰微电子股份有限公司先进功率系统研究院院长 刘慧勇报告题目:芯片行业用到的量测和检测设备概览芯片制造过程必须经历多次量测(Metrology)和检测(Inspection)以确保产品质量,其中量测设备用于工艺控制和良率管理,要求快速、准确且无损;检测设备则对不同工艺后的晶圆进行无损的定量测量和检查,用以保证关键物理参数(如膜厚、线宽、槽/孔深度和侧壁角度等) 满足要求,同时发现可能出现的缺陷并对其分类,及时剔除不合格晶圆。报告中,刘慧勇院长介绍了芯片行业用到的量测和检测仪器分类标准、常用仪器介绍、行业全球情况和行业本土情况,并表示,芯片生产全程需要各种量测和检测仪器为其保驾护航,国产替代前景广阔。此外,刘慧勇还提到诸如椭偏仪、四探针测试仪、薄膜应力测试仪、热波仪、扩散浓度测试仪、少子寿命测试仪、拉曼光谱仪、二次离子质谱仪等工业上用量较少的仪器缺少关注。报告人:上海集成电路材料研究院性能实验室总监 王轶滢报告题目:提升分析检测能力,助力集成电路材料发展全球已将半导体产业视为战略资源,各国政府如美国、日本、韩国、欧盟与中国等纷纷推动半导体产业振兴相关政策,试图扶持本土半导体制造业以及加强与海外半导体企业合作。除先进半导体技术的研发投资外,供应链安全也是各国高度关注的重点。材料创新支撑集成电路发展,材料性能严重影响芯片质量,集成电路材料国产替代正当时。提升分析检测能力对集成电路材料的发展具有重要意义。王轶滢认为,集成电路产业发展历程中,分析检测技术在各里程碑时刻也发挥了重要作用。我国集成电路产业国产化进程逐渐向上游深入,集成电路材料目前自给率有所提升,但仍需要持续研发并提升质量。当前迫切需要完善系统全面科学的材料分析与检测体系,助力集成电路材料国产化打破基础制约因素。报告人:上海精测半导体技术有限公司产品经理 罗浒报告题目:FIB/SEM双束电镜在集成电路失效分析中的应用据介绍,聚焦离子束FIB是通过把离子束聚焦成纳米级光束 (报告人:北京聚睿众邦科技有限公司市场总监 朱震报告题目:半导体检测与SEMI认证技术当前,半导体芯片已成为各行各业的核心“粮食”。而高集成度和高性能需要超高强度研发,其中检测技术是关键。半导体检测服务在产业链中至关重要,而半导体检测认证对良率提升价值巨大,决定成败。报告中,朱震分享了半导体检测技术概况、SEMI认证技术概况和项目情况介绍。报告人:中国科学院半导体研究所高级工程师 颜伟报告题目:测试分析仪器在半导体器件与芯片研发中的应用半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体的导电性能通过“掺杂”的方式人工调控。半导体内部有电子和空穴两种导电的载流子,从而可以将半导体分为P型半导体和N型半导体,它们之间可以形成PN结。报告中,颜伟介绍了半导体研发中用到的关键测试分析仪器以及飞秒激光时域热反射测试技术,并表示飞秒激光时域热反射测试技术有力支撑了热电相关的前沿和应用科学探索。报告人:中国科学院微电子研究所 屈芙蓉学生代讲报告题目:集成电路先进制程关键装备随着集成电路先进制程工艺的快速发展、器件尺寸的缩小以及新结构的采用,都将对制备工艺提出更高的要求,同时也对集成电路装备提出新的需求。集成电路先进制程关键工艺及设备主要包括了光刻设备、薄膜沉积和刻蚀工艺设备。其中原子层沉积(ALD)作为一种薄膜沉积技术具有优秀的台阶覆盖率、表面粗糙度和厚度控制能力,原子层刻蚀(ALE)相比于其他刻蚀工艺可以实现优秀的线宽、表面粗糙度、刻蚀均匀性、刻蚀深度和成分控制。报告主要介绍了课题组在ALD、ALE工艺及装备的研究进展及展望。本次“集成电路技术发展与分析仪器创新论坛” 将助力集成电路产业发展、探索国产仪器在半导体产业中的应用前景,激发创新思维,促进合作共赢,为分析仪器行业发展注入新的动力。随着技术的不断发展,国产分析仪器的种类和性能也在不断提高和完善,将为集成电路技术的持续创新提供了有力保障。
  • 测试仪器发展的四大阶段
    仪器仪表是信息的源头, 是人类获取有关自然界知识、 认识世界的工具。 信息高速公路作为信息社会的基础结构,奠定了它在人与自然的逻辑关系中的桥梁和纽带的地位。 测试仪器位于信息高速公路与自然之间的环域, 是信息高速公路中信息的重要来源。 纵观仪器技术的发展,其历经了模拟仪器、 数字仪器、 智能仪器和虚拟仪器等几个主要阶段,如图。( 1)模拟仪器:20世纪 50 年代以前, 电测量技术主要是模拟测量, 此类仪器的基本结构是电磁机械式, 主要是借助指针来显示测量结果。( 2)数字仪器:20 世纪 50 年代, 数字技术的引入和集成电路的出现, 使电测仪器由模拟式逐渐演化为数字式, 其特点是将模拟信号测量转化为数字信号测量, 并以数字方式输出最终结果, 适用于快速响应和较高准确度的测量。 这类仪器目前相当普及, 如数字电压表、 数字频率计等。( 3)智能仪器:出现于 20 世纪 70年代, 是现代测试技术与计算机技术相结合的产物。 它是含有微计算机或微处理器的测试仪器, 测量结果具有存储、 运算、 逻辑判断及自动操作、自动控制等功能, 即具有一定智能作用, 故将其称之为 “ 智能仪器” 。 智能仪器将传统数字仪器中控制环节、 数据采集与处理、 自调零、 自校准、 自动调节量程等功能改由微处理器完成, 从而提高测量精度和速度。( 4)虚拟仪器:这一概念早在 20 世纪 70 年代就已提出,但真正得以实现则是在 PCI、 GPIB、 VXI、 PXI 等总线标准出现之后才变为可能, 并随着卡式仪器、 VXI 总线仪器、 PXI 总线仪器等的推出而得到迅速发展。 虚拟仪器是在计算机基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的、 具有可视化界面的仪器。 虚拟仪器是现代计算机技术与仪器技术完美结合的产物,软件在仪器的开发和使用的全过程中起着至关重要的作用, 可以说没有了软件就没有虚拟仪器。 它基于 “ 软件就是仪器” 的思想, 利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能,真正实现由用户自己设计和定义满足自己特殊要求的仪器。以太网的发展为基于网络的测试系统提供了平台, 也成就了 LXI [12 - 13] 的诞生。 2004 年 9 月 VXI 科技公司和安捷伦联合推出一种新的基于工业以太网的总线规范—LXI。 LXI 标准用以太网作为系统的骨干, 无需 VXI 或 PXI 方式的机箱。 LXI联盟于 2005 年 10月通过了 IEEE1588 协议, 为 LXI 网络化虚拟仪器的设计与实现提供了标准。 未来的总线将会向专业化和大众化方向发展, 因此, 在 LXI 仪器还未完全占领市场之前,VXI、 PXI 和 USB等都将成为市场的主流总线技术。随着信息高速公路和仪器技术的进一步发展与结合, 基于Internet 的远程测控是现代测试技术和虚拟仪器技术的发展方向之一。 以 Internet 为代表的网络技术的成熟以及它与仪器技术的结合, 为仪器技术的发展带来了前所未有的空间和机遇, 可以肯定, 网络化测试技术的时代已经来临。
  • 利扬芯片:拟购置上海嘉定土地使用权建设“集成电路芯片测试工厂项目”
    利扬芯片12月7日公告,为把握市场机遇,公司结合现阶段集成电路测试产能的经营情况和未来业务发展战略需要,公司全资子公司上海利扬创芯片测试有限公司拟在上海市嘉定区购置土地使用权建设“集成电路芯片测试工厂项目”。投资总额 69,000 万元人民币,项目达产预计年营业收入额为人民币 50,000 万元。
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