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配备EUV技术的6nm!紫光展锐发布新品牌5G芯片?

展锐唐古拉品牌下的2种5G芯片T770和T760采用6nmeUV技术,为什么强调EUV?

只有引进EUV技术的6nm才是真正的6nm,该技术将伴随未来可能的5nm、4nm、3nm、2nm、1nm。

自1965年英特尔创始人之一戈登摩尔提出摩尔法则以来,半导体领域一直遵循价格不变时集成电路可容纳的部件数量,每18~24个月增加一倍,性能也增加一倍的规则。技术人员为了缩小线宽,增大芯片容量,一直在研发新的IC制造技术。

EUV雕刻机的出现是重大突破。实现了高速、低耗电、高集成的芯片生产工艺,满足了5G高性能、超带宽、低延迟和大量连接的需求开发者_StackOverflow社区

照片来源:台积电陈平在紫光展锐2020春季在线发表会演讲

这么厉害的EUV原理是什么?

光刻技术基本上是投影系统,投影光,穿透印有电路的光罩,利用光学原理将图形涂在涂有感光剂的硅晶片上,曝光,未曝光的部分被蚀刻去除后,图案出现。

在光刻技术中,提升分辨率的途径主要有三个:一是增加光学系统数值孔径;二是减小曝光光源波长;三是优化系统。EUV与DUV相比,将193nm波长的短波紫外线更换为13.5nm的极紫外线,在雕刻精密图案方面当然具有优势,可以减少技术步骤,提高良率。

  EUV技术的究竟难在哪儿?

  光源产生难:

193nm紫外线的光子能量为6.4eV(电子伏特,能量单位),EUV的光子能量高达为91~93eV!这种能量的光子用一般的方法是射不出来的,激光器或灯泡都不行,它的生成方法光是听起来就非常BT,这需要将锡熔化成液态,然后一滴一滴地滴落,在滴落过程中用激光轰击锡珠,让其化为等离子态,才能释放极紫外光。这样的光源用久了就会在里面溅很多锡微粒,必须要定时清洁才行。

图片来源:Cymer: Extreme Ultraviolet(EUV) Lithography Light Sources

  发光过程难:

EUV不仅能量高,对物质的影响也极其强大,它们可以被几乎任何原子吸收,所以传播路径必须是完全的真空。为了将EUV集中在适当的形状上,只能使用6面凹面镜构成的系统EUV/X射线变焦系统(EUV/X-Rayfocusingtystems)。

有效功率转化率低:

即使是镜子,每个镜子也吸收30%的EUV,整个系统中有4个镜子用于发光系统,6个镜子用于焦点系统。EUV光罩本身也是额外的镜子,形成了11次反射。在这个过程中,只有约2%的EUV来到晶圆。效率低,所需的电力也大幅度上升。ArF光源平均功率为45W,EUV平均光源功率为500w!

成本过高:

最先进的EUV雕刻机售价达到1亿欧元,DUV雕刻机价格超过2倍,购买后需要多台747架飞机运输系统。

另外,EUV雕刻机必须在超清洁的环境下运转,灰尘稍微落入盖子会带来严重的良品率问题,对材料技术、流程控制、缺陷检查等环节提出了更高的要求。最重要的是EUV雕刻机也非常耗电,消耗电力使整个环境成为真空(避免灰尘),通过更高的电力也弥补了自己能源转换效率低下的问题,设备运转后每小时至少需要150度的电力。除此之外,二次电子对光刻胶的曝光、光化学反应释放气体、EUV对光罩的侵蚀等各种问题都必须逐一解决。因此,EUV的产量长期极低,以前公开的资料中,EUV的产量每天只有1500张。

展锐唐古拉T770与T760

结合以上知识点,采用6nm起EUV工艺技术的展锐唐古拉T770与T760,真正闪耀着高科技、高品质的辉煌~

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