IC processing

Thông thường nhắc tới chip, người ta nghĩ ngay đến transistor, CMOS, algorithm, digital electronics,...
Tuy nhiên trong công nghiệp sản xuất chip, có 1 lĩnh vực quan trong không kém, đó là IC processing, 1 hướng tiếp cận mang tính cơ khí.
Thực ra IC processing là 1 phần của MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) và nano tech.
Tôi mở chủ đề này để chúng ta cùng trao đổi và thảo luận về mảnh đất mới mẻ và màu mỡ này.



Được fermat_ sửa chữa / chuyển vào 18:55 ngày 03/10/2004

Giới thiệu sơ về IC processing
IC processing bao gồm các quá trình:
*Silicon processing: đây là quá trình xử lý từ cát thành silicon đơn tinh thề, và cực kỳ tinh khiết (tinh khiết đến nỗi, như Bill Gates nói, nếu dựng 1 bức tường bằng silicon dày vài chục km, từ đầu bên này của bức tường ta có thể thấy ngọn nến đang cháy ở đầu bên kia). Silicon này sau đó được cắt thanh những tấm silicon (silicon wafer) dày 0.625-0.675 mm, đường kính khoảng 150-200 mm.
*IC fabrication: đây là quá trình fức tạp nhất, và quan trọng nhất của IC processing, gồm có:
-Layer processing: các lớp được xử lý (chủ yếu là thêm vào) thông qua deposition (gồm có physical vapor deposition _ PVD, chemical vapor deposition _ CVD, electroplating) và oxidation (bề mặt của tấm silicon được oxihoá thành 1 lớp silicon dioxide)
-Pattern transfering: là quá trình tạo ra và chuyển đổi mô hình hình học cho các lớp silicon. Ngày nay quá trình này được thực hiện chủ yếu bằng fương fáp gọi là photolithography (ánh sáng cực tím được sử dụng để định nghĩa hình dạng của lớp silicon)
-Doping: như chúng ta đã biết thông thường silicon đơn tinh thể và tinh khiết thì ko có khả năng dẫn điện, để 1 vùng silicon nào đó dẫn điện được thì vùng đó cần có 1 lượng tạp chất. Quá trình thêm tạp chất vào vùng silicon tinh khiết để làm cho vùng đó dẫn điện được gọi là doping (hay còn gọi là introduction of impurities into silicon). Boron (B) được thêm vào để tạo vùng nhận electron (p-type); P, As, Sb được thêm vào để tạo vùng cho electron (n-type). Có 2 phương fáp để thực hiện điều này: diffusion implanation (hơi của các chất trên được khuếch tán vào vùng silicon), và ion implanation (ion của các chất này được tăng tốc trong điện trương, rồi xâm nhập vào bên trong bề măt silicon, mất năng rồi dừng lại ở 1 độ sâu nào đó trong vùng silicon, độ sâu này có thể kiểm soát được nhờ thay đổi điện trường)
(thứ tự của 3 công đoạn trên fụ thuộc vào từng thiết bị được sản xuất)
*IC packaging (đóng gói): Đây là công đoạn sau cùng trong IC processsing, gồm có:
-wafer testing
-chip separation: quên nói ở trên, mỗi tấm silicon (đường kính 150-200 mm) có thể dùng để tạo ra hàng trăm chip, các chip này say khi qua hết các quá trình ở trên mới được cắt riêng ra.
-die bonding
-wire bonding
-package sealing: đóng dấu thương hiệu
-final testing: cho vào máy vi tính để thử

Xem qua giới thiệu của bác thì em cũng đã mang máng hiểu về cái gọi là IC processing mà bác nói. Nhưng em muốn hỏi bác là phần cơ khí của nó nằm ở đâu vậy. Tương lai của công nghiệp sản xuất Chip thì khỏi nói roài. Nhưng liệu VN có cơ hội nào nhảy vào lĩnh vực béo bở này ko vậy. Và nếu em muốn tham gia chương trình mà bác nói thí cần chuẩn bị những gì, ý em muốn hỏi về kiến thưc chuyên môn cần thiết ấy. Xin bác nói rõ hơn được ko.

Từ đầu đến cuối đều là cơ khí hết đấy bạn.Cái này gọi là micromanufacturing.
Ở các trường đại học, nghiên cứu về IC thường có 2 fần chính : IC processing, và IC design. IC processing nằm trong khoa cơ khí, còn IC design thì trong điện tử.
Còn về cơ hội của VN trong lĩnh vực này thì theo tôi bạn ko fai lo đâu.
Cùng với việc toàn cầu hoá đang diễn ra mạnh mẽ, outsourcing ngày càng fổ biến như 1 hệ quả tất yếu.
Việt Nam, với nguồn tài nguyên chất xám dồi dào, một thị trường đầy tiềm năng, chắc chắn sẽ là điểm ngắm lý tưởng của các tập đoàn IT Mỹ (cũng giống như TQ, Ấn Độ bây giờ).
Tuy nhiên theo lý thuyết thì như thế, còn thực tế sẽ thế nào thì tôi chịu. Điều đó fụ thuôc vào việc nuớc ta có chuẩn bị tốt để đón nhận nó hay ko. Đến thời điểm thích hợp, chắc chắn họ sẽ nhảy vào.
Và những người Việt trẻ chúng ta fải là những người tiên fong trong công nghệ để tồn tại dưới sức ép ngày càng nặng nề cũa toàn cầu hoá, đúng ko nào.
Còn về kiến thức chuyên môn, nếu bạn là sv cơ khí, bạn đã sẵn sáng tìm hiểu về nó rồi.
Không biết ở nước ta có CTy nào tham gia vào lĩnh vực này chưa nhỉ?

ô hô. Chủ đề này nghe có vẻ rất hấp dẫn đấy.
Tôi bên dân chế tạo máy, thế thì công việc của tôi trong quá trình này là gì. Chủ đề này đối với VN, nhất là SV VN khá mới mẻ, nên bác fermat có thể nói rõ hơn cho anh em duoc biết ko ?
Tôi chưa biết gì cả, nhưng thấy bác giới thiệu như vậy thì cũng rất muốn thử tìm hiểu xem nó thế nào. Nếu thực sự nó hấp dẫn như bác nói thì alê hấp, anh em tham gia nhiệt tình ngay.

ô hô. Chủ đề này nghe có vẻ rất hấp dẫn đấy.
Tôi bên chế tạo máy, thế thì công việc của tôi trong quá trình này là gì. Chủ đề này đối với VN, nhất là SV VN khá mới mẻ, nên bác fermat có thể nói rõ hơn cho anh em duoc biết ko ?
Tôi chưa biết gì cả, nhưng thấy bác giới thiệu như vậy thì cũng rất muốn thử tìm hiểu xem nó thế nào. Nếu thực sự nó hấp dẫn như bác nói thì alê hấp, anh em tham gia nhiệt tình ngay.

Môn IC procesing này các khoa Cơ khí ở các trường ĐH nước ngoài đều có, hoặc môn học dưới cái tên khác "Micro sensors and actuators". Từ đầu đăng ký môn này cứ tưởng học về nguyên lý hoạt động và cấu tạo của các thiết bị micro. Nhưng học càng sâu thì mới thấy nó đi về chế tạo các thiết bị vi điện tử, chíp. Đúng như fermat nói, nó là một phần của MEMS và Nano technology, thêm một chút về Mechanics of Material. Tuy nhiên để đi sâu vào cần rất nhiều kiến thức tổng hợp như Fluid Mechanics, Microfluid ... Các công đoạn thì fermat cũng đã viết chi tiết qua, tớ không đề cập lại nhưng bổ xung một số bước như Etching (khắc), wafer deposit ...Những thiết bị được sản xuất ngoài IC thì còn các mạch bán dẫn, các thiết bị đo và cảm biến siêu vi, cả những thiết bị thuần tuý cơ học như con quay hồi chuyển, bánh răng ... chỉ cỡ vài micron. Nói chung là học thì học chứ không hy vọng Vn có thể tiếp cần công nghệ này sớm vì các thiết bị chế tạo rất tinh vi và hiện đại, thường được phát triển ở các quốc gia có nền công nghiệp điện tử phát triển. Hiện nay có cậu bạn làm cùng, nghiên cứu về microflow ứng dụng cho biochip, thực tế là nhưng môn học rất hay và rất mới, nhưng về VN chắc để đắp chiếu thôi.
Mình học cái môn này khoai nhất vì toàn thuật ngữ tiếng Anh, liên quan đến hoá học, cơ học và cơ khí ... chứ chưa nói đến cần nắm vững các quy trình xử lý gia công và kết cấu của các thiết bị vi điện tử.. Điểm thi thì cao (khoe tí ) nhưng giờ quên hết rồi.
Được pemfc sửa chữa / chuyển vào 12:45 ngày 04/10/2004

Bác cũng học chế tạo máy à? thế thì đồng môn với tôi rồi. Ngày trước khi còn ở BK TPHCM, tôi học ngành CN CAD/CAM, chế tạo máy, thuộc khoa cơ khí.
Như chúng ta đã biết, trong công nghệ chế tạo cổ điển, người ta phân loại các quá trình:
*Casting: đúc các kiểu
*Joining: hàn các kiểu
*Deformationg processing: rèn các kiểu
*Machining: cưa, khoan, cắt, mài,...
Trong công nghệ chế tạo hiện đại, do tác động của CM CNTT, một quá trình chế tạo mới ra đời, đó là microelectronic processing (hay IC processing). Trong tất cả các sách về công nghệ chế tạo, các ấn bản gần đây đều thêm vào phần thứ 5 microelectronic processing (ngoài 4 fần kể trên).
Do vậy là 1 kỹ sư chế tạo bạn cần fải biết rõ về IC processing, cũng như các quá trình chế tạo khác.
Như tôi đã nói ở trên, IC processing thật ra là 1 lĩnh vực rất thực tế trong MEMS và Nano Tech, và là kẻ tiên fong trong việc thương mại hoá công nghệ (trong tương lai gần sẽ là CN sinh học). Các kỹ thuật gia công siêu nhỏ được tìm ra trong phòng đã được các hãng phần cứng sử dụng để tạo ra cho chúng ta những dòng chip ngày càng nhỏ như ngày này. Và như vậy có thể nói IC processing chỉ là 1 trong những ứng dụng mà thôi.
Kỹ sư chế tạo có thể sử dụng công nghệ nano để chế tạo những thiết bị siêu nhỏ. Các quá trình tiện, fay, bào, hàn, đúc,... được thu nhỏ hàng chục triệu lần, để tạo ra những con robot cực nhỏ, với vật liệu cực bền phục vụ trong y học ("bơi" trong máu tới tiêu diệt các ổ bệnh)....
Còn việc tiếp cận công nghệ mới của VN, thì theo tôi, chúng ta hoàn toàn có thể trong 1 tương lai ko xa lắm. Tôi vừa đọc bào thấy TQ mới làm ra 1 con robot kích thước vài mm....!
Chỉ sợ vài năm nữa, khi Intel, HP,.. nhảy vào VN lại phải kéo theo đoàn quân kỹ sư TQ !

haha nghe bác fermat nói mà em thấy tự tin hẳn lên. Dù sao cũng đã có 1 người đồng môn mình đi trước rồi thì còn ngần ngại gì nữa nhỉ. Lúc trước em cũng có làm quen 1 chút với CAD/CAM. Nhưng bác có thể cho anh em ít tài liệu cụ thể ko, hoặc ít ra là 1 bài báo nào đấy. Tiếng Anh cũng được, để anh em còn biết cụ thể 1 chút. Chứ thế này thì mơ hồ quá. Bác yên tâm, nếu khi nào HP, Intel nhảy vào VN, bên cạnh đoàn quân của TQ thì ít nhất cũng có em với bác

Chào cậu fermat
Tôi nghe cậu nói về ICprocessing mà thích thật.Cậu có nói là học CAD/CAM ở cơ khí Bách Khoa mà không biết là khoá nào?Và tôi có biết cậu không ?Tôi học khoá 2001,nghành chế tạo máy.
Cậu có thể nói rỏ hơn về nó cho hiểu thêm không?Ứng dụng nó như thế nào?
Có rảnh thi hướng dẩn giúp tôi với !
[r24) ]