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两款5G芯片T770和T760,均采用6 nm EUV工艺,为什么要强调EUV?

“只有引入EUV技术的6nm才是真正的6nm”,这项技术也将伴随未来可能的5nm、4nm、3nm、2nm、1nm一路前行。

自1965年英特尔创始人之一的戈登·摩尔提出摩尔定律以来,半导体领域就一直在遵循着“当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,大约每隔18个~24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍”的规律前行。技术人员一直在研究开发新的IC制造技术,以缩小线宽、增大芯片的容量。

EUV光刻机的出现,就是一个重大突破。它实现了高速、低功耗和高集成的芯片生产工艺,满足了5G高性能、超带宽、低时延和海量连接的需求。

配备EUV技术的6nm!紫光展锐发布新品牌5G芯片

图片来源:台积电陈平在紫光展锐2020春季线上发布会演讲

这么厉害的EUV,原理是什么?

光刻技术基本上是一个投影系统,将光线投射并穿透印有电路的光罩,利用光学原理将图形打在已涂布感光剂的硅晶片上,进行曝光,当未曝光的部分被蚀刻移除后,图样就会显露出来。

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相较于DUV,把193nm波长的短波紫外线替换成了13.5nm的“极紫外线”,在光刻精密图案方面自然更具优势,能够减少工艺步骤,提升良率。

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变态,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。

配备EUV技术的6nm!紫光展锐发布新品牌5G芯片

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。要想让EUV聚焦到合适的形状,只能用这种用6面凹面镜子组成的系统——EUV/X射线变焦系统(EUV /X-Ray focusing systems)。

有效功率转化率低:

可是就算是镜子,每一面镜子都会吸收30%的EUV,整个系统里有4个镜子用于发光系统,6个镜子用于聚焦系统。EUV光罩本身也是一个额外的镜子,形成了11次反射。这个过程中,只有大约2%的EUV来到了晶圆上。因为效率低,所以需要的功率也大辐上涨。ArF光源平均的功率为45W,而EUV的平均光源功率为500w!

成本太高:

最先进的EUV光刻机售价高达1亿欧元一台,是DUV光刻机价格2倍多,采购以后还需要多台747飞机才能运输整套系统。

此外,EUV光刻机必须在超洁净环境中才能运行,一小点灰尘落到光罩上就会带来严重的良品率问题,并对材料技术、流程控制、缺陷检验等环节都提出了更高的要求。最关键的是,EUV光刻机还极度耗电,它需要消耗电力把整个环境都抽成真空(避免灰尘),通过更高的功率也弥补自身能源转换效率低下的问题,设备运行后每小时就需要耗费至少150度的电力。

除此之外,次级电子对光刻胶的曝光、光化学反应释放气体、EUV对光罩的侵蚀等种种难题都要一一解决。这就导致很长时间里EUV的产量极低,在之前公开的资料里,EUV的产量只有日均1500片。

配备EUV技术的6nm!紫光展锐发布新品牌5G芯片

展锐唐古拉T770和T760

结合以上的知识点,采用了6nm EUV工艺技术的展锐唐古拉T770和T760,真是闪耀着高技术、高质量的光辉~

(免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。
任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。 )

Baidu
map