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未來已來丨一窺電子顯微鏡如何影響AI算力提升

來源:賽默飛電子顯微鏡   2024年11月09日 15:15  

早在2022年,OpenAI發(fā)布基于大語言模型的ChatGPT,就轟動(dòng)全球,自此之后,各類AI大模型如同雨后春筍般涌現(xiàn)。訓(xùn)練這些大模型需要阿伏伽德羅常數(shù)級(jí)的算力,以訓(xùn)練GPT-4為例,需要215億petaFLOP,1 peta是10的15次方,即2.15 x 1025次浮點(diǎn)運(yùn)算。阿伏伽德羅常數(shù)只有6.02x1023。

 

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為了滿足對(duì)芯片算力的需求,邏輯芯片的線寬不斷縮小,器件結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。從平面柵到鰭柵(FinFET),再到全環(huán)繞柵(GAA)。NVIDIA H100芯片就是廣泛應(yīng)用的AI訓(xùn)練芯片的產(chǎn)品,其先進(jìn)邏輯芯片,采用的就是先進(jìn)的GAA的晶體管結(jié)構(gòu)。

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H100為何價(jià)格居高不下,并且一片難求,其原因就在于,當(dāng)先進(jìn)邏輯芯片的工藝節(jié)點(diǎn)不斷發(fā)展演進(jìn),芯片的良率越來越成為制約產(chǎn)能和成本的因素。今年上半年,某晶圓大廠就曾爆出其GAA產(chǎn)品良率不到20%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于保持其產(chǎn)品的競爭力的70%良率臨界值。

 

為了改進(jìn)半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品良率,就需要獲取生產(chǎn)工藝中的量測和缺陷分析數(shù)據(jù)。而晶圓廠現(xiàn)有的量測和檢測方案,無法應(yīng)對(duì)GAA晶體管復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)。同時(shí),時(shí)不我待的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也讓數(shù)據(jù)獲取更加爭分奪秒。基于賽默飛Helios 5 EXL晶圓級(jí)FIB產(chǎn)品的近產(chǎn)線TEM工作流程,可以彌補(bǔ)現(xiàn)有量測和缺陷分析的方案,助力并加速生產(chǎn)工藝改進(jìn)和良率提升,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更快的上市時(shí)間。

在GAA工藝過程中,有眾多的潛在缺陷,如:

 

超晶格外延段的結(jié)晶缺陷和擴(kuò)散

 

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鰭片形成階段的STI氧化物殘留

 

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埋入式電源導(dǎo)軌的缺陷

 

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鍺硅凹槽的鍺硅/內(nèi)隔板蝕刻,外延層生長

 

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High-k和Metal gate晶體缺陷

 

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接觸質(zhì)量和對(duì)準(zhǔn)偏差

 

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供電網(wǎng)絡(luò)的μTSV缺陷

 

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針對(duì)不同工段的缺陷和不同的缺陷類型,基于賽默飛Helios 5 EXL晶圓級(jí)FIB的近線TEM工作流程,可以大大減少獲取缺陷信息的時(shí)間,并且從極小的樣品體積中獲取元素信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

 

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▲左右滑動(dòng)查看更多

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▲左右滑動(dòng)查看更多

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▲左右滑動(dòng)查看更多

缺陷分析僅僅是Helios 5 EXL可以諸多功能和應(yīng)用的牛刀小試,除此之外,Helios 5 EXL還可以實(shí)現(xiàn):

  • 近產(chǎn)線 TEM 量測工作流程

  • 近產(chǎn)線失效分析工作流程

 

可以掃碼下載賽默飛白皮書《利用 TEM 工作流程改進(jìn)環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)工藝和良率》,更多在此無法詳述的信息皆可盡收袋中:

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掃碼下載白皮書

 

想了解更多Helios 5 EXL如何助力晶圓廠工藝改良和提高良率,并助推AI模型不斷升級(jí)演進(jìn),以及其它賽默飛半導(dǎo)體失效分析解決方案,還可以關(guān)注我們的官方微信或是訪問賽默飛。

 

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