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发布时间: 2023/10/25 9:20:00 | 130 次阅读
虽然更先进的工艺制程造出来的半导体器件是在为quan球提供更低功耗的产品,但这样的支出对于晶圆厂所在地区的双碳目标实现显然是不划算的。所以ASML等厂商也在极力研究如何提高EUV光刻机的生产效率。
但可以想象的是,随着工艺节点的继续演进,EUV光刻机的目标功率也会不断提高。ASML、光源、镜片和材料供应商都应该重新思考EUV光刻机的下一代架构,这样才不会持续把半导体制造的功耗推向新的高度。
纳米压印才是降低功耗的“正道”?
不久前佳能正式发布了FPA-1200NZ2C这一纳米压印半导体制造设备,这一设备可以实现zui小线宽14nm,等效可以用于5nm工艺节点的逻辑半导体制造。未来随着这一技术的发展,甚至可以做到10nm的线宽,对应2nm的工艺节点。不过,从现状来看,这台机器依然在研究如何实现大规模晶圆量产的阶段。
其实佳能这di一台纳米压印设备的交付设备远比公告来得要早,早在2017年7月就已经向东芝Memory(即现在的铠侠)四日市工厂供货。此后佳能、铠侠以及DNP(大日本印刷)开始了对纳米压印技术的联合研究,其中佳能负责开发纳米压印设备,铠侠负责在基板上准确打造图案的技术,而DNP则负责制造模板。三家公司共同开发这一不使用传统光刻技术的半导体制造方案,也在降低其功耗上花了不少心力。
从围绕佳能纳米压印设备的各种宣传来看,其具体性能并没有公开多少信息,而被反复提及的都是极低的能耗。根据DNP的宣传,5nm节点下单个晶圆所用电量与一个普通家庭四个月的用电量等同,而纳米压印技术可以将功耗降低至普通光刻技术的1/10。
与使用极紫光的EUV光刻机不同的是,纳米压印技术虽然也用到了紫外光,但也只是用普通的UV灯来固化基板上的树脂而已。而相比需要极高功率的极紫外光源而言,这一仅靠化学反应和物理压印的手段明显更加节能。所以由此来看,低能耗或许才是纳米压印设备的zui大优势。
写在zui后
结合不少新建晶圆厂的设计与建设目标分析,能耗问题都是不可忽视的,无论使用再多的清洁能源都不能改变这一点。我们应该对半导体产业的能效有更高的要求,晶圆厂的“绩效表现”不应该只和产量、良率和利用率结合起来,晶圆所消耗的能源也要纳入考量。