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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,,就轟動全球,,自此之后,各類AI大模型如同雨后春筍般涌現(xiàn),。訓練這些大模型需要阿伏伽德羅常數(shù)級的算力,,以訓練GPT-4為例,,需要215億petaFLOP,,1 peta是10的15次方,,即2.15 x 1025次浮點運算。阿伏伽德羅常數(shù)只有6.02x1023,。

 

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為了滿足對芯片算力的需求,,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芯片就是廣泛應用的AI訓練芯片的產(chǎn)品,,其先進邏輯芯片,,采用的就是先進的GAA的晶體管結(jié)構(gòu)。

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H100為何價格居高不下,,并且一片難求,,其原因就在于,當先進邏輯芯片的工藝節(jié)點不斷發(fā)展演進,,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%,,遠遠低于保持其產(chǎn)品的競爭力的70%良率臨界值。

 

為了改進半導體生產(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,,無法應對GAA晶體管復雜的3D結(jié)構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)。同時,,時不我待的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,,也讓數(shù)據(jù)獲取更加爭分奪秒?;谫惸wHelios 5 EXL晶圓級FIB產(chǎn)品的近產(chǎn)線TEM工作流程,,可以彌補現(xiàn)有量測和缺陷分析的方案,助力并加速生產(chǎn)工藝改進和良率提升,,實現(xiàn)產(chǎn)品更快的上市時間,。

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)量和對準偏差

 

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供電網(wǎng)絡的μTSV缺陷

 

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針對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FIB的近線TEM工作流程,,可以大大減少獲取缺陷信息的時間,,并且從極小的樣品體積中獲取元素信息等關鍵數(shù)據(jù)。

 

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缺陷分析僅僅是Helios 5 EXL可以諸多功能和應用的牛刀小試,,除此之外,,Helios 5 EXL還可以實現(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 工作流程改進環(huán)繞柵極晶體管技術工藝和良率》,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模型不斷升級演進,,以及其它賽默飛半導體失效分析解決方案,還可以關注我們的官方微信或是訪問賽默飛,。

 

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