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即时数码没有2亿美元别上 国产5G处理器首发6nm

  目前上市的5G处理器还是7nm的,前不久紫光展锐发布了虎贲T7520,全球首发6nm EUV工艺,展锐表示没有2亿美元就别想做6nm芯片。

  虎贲T7520则是基于马卡鲁2.0平台,单芯片集成5G基带。这也是继华为、高通、三星、联发科之后的5G SoC新,并且在技术工艺、通信能力、AI、视觉能力、续航能力、安全性等六大方面都具有突出的优势。

  考虑到紫光展锐第一代5G芯片还是12nm工艺的,现在直接进入到了6nm EUV工艺,进步值得表扬,但在这背后势必也付出了极大的努力,资金、人员、时间投入不低。

  那虎贲T7520处理器到底有多强大?尤其是6nm EUV工艺先进在哪里?紫光展锐刚刚发了一篇科普文章,介绍了6nm EUV工艺的先进特性。

  根据紫光展锐所说,EUV工艺的难点主要在光源、发光、率、成本等问题上,其中最先进的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。

  详细内容可以参考下面的全文:

  只有引入EUV技术的6nm才是线nm,而这项技术也将伴随未来可能的5nm、4nm、3nm、2nm、1nm一前行。

  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,集成电上可容纳的元器件的数目,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。

  图片来源:台积电陈平在紫光展锐2020春季线上发布会

  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,当未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nm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eV(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,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,即时数码才能“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。

  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,所以径必须是完全的真空。

  要想让EUV聚焦到合适的形状,即时数码只能用这种用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、即时数码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、光化学反应气体、EUV对光罩的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。

  结合以上的知识点,采用了6nm EUV工艺技术的虎贲T7520,真是闪耀着高技术高质量的~

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