Auteur | Ma Chao
Zebian | Hu Weiwei
Produit | RPSC (ID: CSDNnews)
Selon le Yangcheng Evening Nouvelles a rapporté récemment que SMIC a importé des Pays-Bas une grande lithographie, Shenzhen Export Processing Zone passé la station deux portes dans l'usine, SMIC a publié une déclaration disant que la lumière de la machine de lithographie EUV est pas après la célèbre machine de gravure, principalement pour les entreprises retournent au travail après l'accouchement expansion d'un complexe de ligne de production.
EUV est principalement utilisé 7 nm et le processus de fabrication des puces, la lithographie comme la plupart des équipements de fabrication de circuit intégré critique, a une influence déterminante sur le processus de production de puces, connue sous le nom « la perle sur la technologie de fabrication de haute précision de la couronne », selon la précédente le communiqué de SMIC, actuellement le plus processus de fabrication de pointe de l'entreprise pour la première génération FinFET, processus de fabrication 14nm, a été la contribution du quatrième trimestre de 2019, 1% du chiffre d'affaires.
Reuters a rapporté que les Etats-Unis limitons Huawei, envisage de modifier « règle de produit direct étranger » oblige les entreprises étrangères à l'équipement de fabrication de puce des États-Unis, les États-Unis doivent demander la permission avant de pouvoir fournir à Huawei. Selon la politique précédente des États-Unis, les entreprises en dehors des États-Unis, aussi longtemps que l'utilisation de plus de 25 pour cent de la technologie des États-Unis, les États-Unis doivent se conformer aux lois, et maintenant cette proportion tombera à 10% ou.
Que les entreprises chinoises peuvent être soumises à des restrictions supplémentaires dans les puces externes. Dans ce contexte les importations SMIC de ces machines de lithographie seront importantes pour notre pays, ce qui est très certainement bénéficier de Huawei et Ali ces entreprises ont des capacités de conception de puces indépendantes, ils cherchent les fabricants de puces de contrat lorsqu'enfin avec la nouvelle option. Ici, l'auteur du point de vue professionnel pour vous dire au sujet de l'interprétation de ce que la porte derrière la machine de lithographie.
Evolution du processus de fabrication de puces
L'examen de la fabrication des semi-conducteurs, passé par plusieurs étapes ainsi.
ère MOS
Fin des années 1950 Bell Labs ont développé un transistor MOS, à savoir un métal - transistor à effet de champ à oxyde semi-conducteur, le transistor MOS peut être introduit dans la production technologie planaire né transistor à proximité, par l'oxydation, la photolithographie, et une série de processus, vous pouvez créer un transistor circuit intégré, qui est ce que nous parlons de puces, mais était encore seulement être décrit comme l'ère de la densité de circuit intégré d'origine est inférieur à ce qu'il est maintenant beaucoup, mais il est aussi devenu la fabrication de divers dispositifs semi-conducteurs et des circuits intégrés de base la technologie, mais aussi la lithographie prototype.
FinFET
Mais le transistor MOS est pas parfait, qu'il ya des limites processus 20nm, mais le professeur Hu Zhengming à l'Université de Californie, Berkeley, en 2000 a publié un article intitulé « FinFET-un transistor MOS à double grille auto-alignée extensible à 20 nm » dans cet article, nous vous proposons une structure de transistor FinFET appelé comme son nom l'indique la traduction en chinois pour « transistor à effet de champ fin », cette structure de transistor est également similaire à la forme des ailettes.
FinFET rendant la technologie des procédés de fabrication puce à briser les noeuds clés de 20 nm, il est la technologie clé de l'artisanat contemporain encore réduite.
GAAFET
(Porte-All-Around) proposé par Imec (Centre Interuniversitaire Microelectronics). GAA est une technologie de transistor latéral, il peut aussi être nommé GAAFET. Cette technologie se caractérise par la réalisation d'un canal de porte à quatre parcelles, la source et le drain et le substrat ne soit plus en contact, mais l'utilisation de linéaire (stick-like, comme le comprendra) une pluralité de sources ou de tableau, en forme de feuille et le drain de la grille perpendiculairement à la distribution transversale arrière, la structure de base et la fonction du MOSFET. Conçu dans une large mesure pour résoudre les problèmes provoqués après la réduction de la taille de pas de porte, y compris les effets de capacité, etc., peut aussi briser la limite actuelle 7nm le processus, mais la technologie n'a pas encore officiellement commercial.
La technologie de lithographie est précisément la fabrication clé à puce, nous allons parler de la lithographie contenu.
la technologie de lithographie EUV
EUV (ultra-violet extrême) la lithographie EUV, est actuellement la technologie la plus avancée de lithographie, est l'influence décisive de la lumière sur la technologie du procédé, la source lumineuse courant non EUV ne peut pas repousser les limites de 7 nm.
Dans une machine de lithographie est responsable de la source de lumière laser génère une première lumière laser, après la correction, le directeur d'énergie, et analogues dans le moyen de formation de faisceau de lumière après la table de masque.
Et le diagramme de lithographie par résolution ci-après, la distance entre deux points sur la figure AB est la distance, entre les différents éléments de résolution de la lithographie = k1 * / NA:
Avec l'industrie des semi-conducteurs de noeud de plus en plus, pour améliorer l'indice de résolution, une lithographie de longueur d'onde laser se réduisent constamment produit de 436nm, 365nm ultraviolet proche (NUV) laser à 246nm, 193nm en dehors du laser ultraviolet profond (DUV), maintenant machine de lithographie DUV est le plus largement utilisé, la source de lumière est un ArF (fluorure d'argon), à partir de 7 nm à la lithographie de processus de 45nm peut utiliser, mais ce noeud est à la limite de 7 nm DUV, de sorte Intel, Samsung, et sont en TSMC ce noeud est introduit lithographie ultraviolette extrême 7 nm (EUV).
Pourquoi le processus est si important
Plus tôt, nous avons mis l'accent sur un concept est le processus de fabrication de puces, là encore pour la science de tout le monde sur le processus de concepts, dans les années 1960, Gordon Moore Fairchild Semiconductor dans la revue « Electronics », a proposé de grandes tailles publié la loi de Moore, lorsque les prix inchangés, le nombre de composants sur un circuit intégré qui peut être accueilli, doublera chaque année, c'est en fait référence à la densité d'origine continuera à augmenter, ce qui est la distance entre l'original et constamment réduit, tandis que dans le processus de fabrication de puce est différent de l'original, il peut également être appelé processus loi de Moore loi.
CPU 1 est réalisé à 0 et une opération logique sur la base de la clé est de juger du potentiel du boîtier du transistor. Lorsque cela est fait à la borne de porte de l'alimentation en tension, un courant du drain fin Source à la fin, sans que la tension d'alimentation, un courant ne circule pas à travers une telle représentent 0 et 1.
Après avoir réduit la distance entre les composants, la capacité entre les transistors sera plus faible, de manière à améliorer leurs fréquences de commutation. Ensuite, étant donné que la consommation d'énergie dynamique est proportionnel à la capacité du transistor lors de la commutation des signaux électroniques, et par conséquent, ils peuvent dans le même temps plus rapide, donc plus de puissance.
En outre, ces petits transistors ne doivent abaisser la tension ON, et la puissance dynamique et inversement proportionnelle au carré de la tension, l'efficacité énergétique permettra également d'améliorer. Dans muflier 835 processus de fabrication de 10 nm, par exemple, intégré dans plus de 30 millions de transistors, le volume de 40% inférieure à 14nm Snapdragon 82035% plus petit, la consommation globale d'énergie, mais le rendement a augmenté de 27%. Ainsi, nous pouvons voir la plus grande puce d'un point de propagande est son processus.
Cependant, comme mentionné précédemment restent encore nos niveaux de fabrication de puces à 14nm, plus d'une génération derrière le plus haut niveau international. Mais à partir de laquelle nous pouvons voir que seulement lorsque nous maîtrisons la technologie de processus de 14nm, afin d'obtenir l'équipement lié au processus. Cela illustre également un aspect de l'importance de l'innovation.
Lorsque les puces self-made
À l'heure actuelle, les principaux géants de l'informatique de la Chine, en particulier Ali et Huawei ont déjà eu une capacité de conception solide de la puce, comme frère-tête plate Ali puce semi-conductrice plate-forme open source MCU n'a pas d'épée 100, Ali Dharma Institut de la puce AI dont 800 Han Guang Les opérateurs forcent GPU équivalent 10, 800 Hanguangmen exécution de raisonnement à 78563, IPS 500 IPS EER / W, par rapport à la puissance de calcul des GPU traditionnels, l'augmentation des coûts de 100%.
À l'heure actuelle, les principaux géants de l'informatique de la Chine, en particulier Ali et Huawei ont déjà eu une capacité de conception solide de la puce, comme frère-tête plate Ali puce semi-conductrice plate-forme open source MCU n'a pas d'épée 100, le nombre de jetons AI Han Guang force équivalente à 10800 dents GPU, les performances IPS raisonnement à 78563, 500 IPS / REE W, par rapport à la puissance de calcul des GPU traditionnels, augmentation des coûts de 100%.
Huawei Hass puces semi-conductrices et licorne série hausse de puces AI ont atteint le niveau avancé international, en particulier la deuxième génération de processus de fabrication de la puce Hass 7nm Kirin 990 de TSMC, il est utilisé dans une variété de modèles de téléphones portables Huawei , puce série Xiaolong rival potentiel de Qualcomm.
Cependant, comme décrit ici, dans notre pays, il y a encore un énorme puce fabrication planche courte, mais cette fois l'arrivée des machines de lithographie, mais pas EUV, mais je crois qu'il rend la capacité de production de puce 14nm SMIC a considérablement augmenté, notre pays sera un complément important à la fabrication de puces. Aucun d'hiver n'est pas fini, pas un ressort ne viendra pas, après l'épidémie de notre pays est prêt à l'industrie de fabrication de puce peut ouvrir la voie au printemps.
A propos de l'auteur: Ma Chao, expert blog RPSC, Huawei nuage MVP, les professionnels de vétéran de l'industrie de la technologie financière, les systèmes d'exploitation nationaux de renom et prédicateur de logiciels de base de données
