缺少【它们】7nm芯片量产将面临严重困境,2024也许就是分水岭



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7nm芯片是人工智能算力竞争的一个关键节点,它的重要性不言而喻‍
如图所示,目前有能力大规模量产7nm芯片的DUV深紫外光刻机主要有ASML公司的以下四个型号:1980Di,2000i,2050i,2100i,其中最先进的是2100i

1980Di 在该系统中,新颖的气体寿命延长减少了机器停机时间,并加强了成熟的 6 kHz ArF 激光技术,以提供高功率以支持高吞吐量。浸没式遮光罩设计改进拓宽了窗口,使用无面漆的低接触角光刻胶优化缺陷率,1980Di 初步满足了多种图案化要求

2000i 具有高生产率和低缺陷率。目前,该系统的实际最大生产率为每天 4,600 片晶圆,这是通过提供可选应用程序实现的,这些应用程序使系统能够优化扫描仪晶圆处理时间并减少特定用例的批次开销。模块化设计允许从前几代产品升级,并在未来继续升级

2050i 将最先进的浸没式光刻系统设计与先进的透镜设计相结合,建立在面向未来的NXT4平台上,突破了覆盖极限,为浸没式光刻系统提供了无与伦比的生产力,每小时能够生产295片晶圆。与早期的TWINSCAN系统相比,该系统每天能够额外提供400至500个晶圆,从而减少了开销时间。重新设计的晶圆载物台具有更强大的电机,能够更快地加速并更准确地执行运动。
2050i采用新型浸入式罩,可减少水分流失,显著改善缺陷性能。这意味着通过减少减速来提高产品产量和生产率

2100i 采用了新的镜头畸变操纵器,为芯片制造商提供了前所未有的校正能力。它使系统能够改进 DUV-EUV 交叉匹配覆盖。
通过将 4 色测量值增加到 12 色测量值,并在晶圆测量侧增加更多的对准标记测量值,可以提高对准精度。各种软件算法也进行了更新,以提供改进的场间和场内叠加控制。
其他进展包括改进了光罩的热调节,从而降低了光罩之间的温度变化,以及新的集成传感器单元,以提高透镜计量和光罩对准精度。
这些创新将改善产品覆盖,从而提高使用深紫外 (DUV) 和极紫外 (EUV) 光刻系统打印的存储器和逻辑芯片的良率

结语
总结来说1980Di 深紫外光刻机能勉强够到制造7nm芯片的门槛,但是大规模量产面临极大的成本及稳定性,良率压力,2000i比1980Di要好不少,还可以和EUV光刻机搭配在7nm以下更先进节点后端制造使用,如果说2000i可以稳定量产7nm芯片,那么2050i则可以使得7nm芯片生产收支平衡,不用贴钱亏损大规模量产7nm芯片,最后来到2100i,你猜对了,2100i基本可以做到量产5nm芯片,虽然面临良率和成本压力,但可以解决有没有的问题‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍
最近ASML又面临压力,由于众所周知的原因,现在2050i和2100i运输许可被提前吊销了
前路不是一帆风顺的,2024也许就是分水岭,期待国产光刻机有好消息!‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍
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