未来已来丨一窥电子显微镜如何影响AI算力提升
时间:2024-11-09 阅读:54
早在2022年,OpenAI发布基于大语言模型的ChatGPT,就轰动全球,自此之后,各类AI大模型如同雨后春笋般涌现。训练这些大模型需要阿伏伽德罗常数级的算力,以训练GPT-4为例,需要215亿petaFLOP,1 peta是10的15次方,即2.15 x 1025次浮点运算。阿伏伽德罗常数只有6.02x1023。
为了满足对芯片算力的需求,逻辑芯片的线宽不断缩小,器件结构更加复杂。从平面栅到鳍栅(FinFET),再到全环绕栅(GAA)。NVIDIA H100芯片就是广泛应用的AI训练芯片的产品,其先进逻辑芯片,采用的就是先进的GAA的晶体管结构。
H100为何价格居高不下,并且一片难求,其原因就在于,当先进逻辑芯片的工艺节点不断发展演进,芯片的良率越来越成为制约产能和成本的因素。今年上半年,某晶圆大厂就曾爆出其GAA产品良率不到20%,远远低于保持其产品的竞争力的70%良率临界值。
为了改进半导体生产工艺和产品良率,就需要获取生产工艺中的量测和缺陷分析数据。而晶圆厂现有的量测和检测方案,无法应对GAA晶体管复杂的3D结构带来的挑战。同时,时不我待的产业发展,也让数据获取更加争分夺秒。基于赛默飞Helios 5 EXL晶圆级FIB产品的近产线TEM工作流程,可以弥补现有量测和缺陷分析的方案,助力并加速生产工艺改进和良率提升,实现产品更快的上市时间。
在GAA工艺过程中,有众多的潜在缺陷,如:
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超晶格外延段的结晶缺陷和扩散
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鳍片形成阶段的STI氧化物残留
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埋入式电源导轨的缺陷
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锗硅凹槽的锗硅/内隔板蚀刻,外延层生长
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High-k和Metal gate晶体缺陷
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接触质量和对准偏差
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供电网络的μTSV缺陷
针对不同工段的缺陷和不同的缺陷类型,基于赛默飞Helios 5 EXL晶圆级FIB的近线TEM工作流程,可以大大减少获取缺陷信息的时间,并且从极小的样品体积中获取元素信息等关键数据。
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缺陷分析仅仅是Helios 5 EXL可以诸多功能和应用的牛刀小试,除此之外,Helios 5 EXL还可以实现:
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近产线 TEM 量测工作流程
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近产线失效分析工作流程
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