首臺商用High NA EUV光刻機完成組裝，將助力Intel 14A工藝開(kāi)發(fā)

當地時(shí)間4月18日，英特爾公司宣布在俄勒岡州希爾斯伯勒的研發(fā)基地達成了先進(jìn)半導體制造領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑，完成了業(yè)界首個(gè)商用High NA（高數值孔徑）極紫外（EUV）光刻機的組裝。

據介紹，英特爾正在對ASML TWINSCAN EXE:5000 High NA EUV 光刻機進(jìn)行校準步驟，為英特爾未來(lái)工藝路線(xiàn)圖的生產(chǎn)做準備。該新設備能夠通過(guò)改變將打印圖像投影到硅晶圓上的光學(xué)設計，顯著(zhù)提高下一代處理器的分辨率和功能擴展。

英特爾院士兼英特爾代工邏輯技術(shù)開(kāi)發(fā)光刻、硬件和解決方案總監Mark Phillips表示，“隨著(zhù)High NA EUV 的加入，英特爾將擁有業(yè)界最全面的光刻工具箱，使該公司能夠在2030年代的后半段推動(dòng)超越Intel 18A 的未來(lái)工藝能力?！?/p>

資料顯示，ASML的第一代High NA EUV（EXE:5000）的分辨率為 8nm，可以實(shí)現比現有EUV光刻機小1.7倍物理特征的微縮，從將單次曝光的晶體管密度提高2.9倍，可以使芯片制造商能夠簡(jiǎn)化其制造流程。并且，EXE:5000每小時(shí)可光刻超過(guò) 185 個(gè)晶圓，與已在大批量制造中使用的 NXE 系統相比還有所增加。ASML還制定了到 2025 年推出的第二代High NA EUV光刻機將產(chǎn)能提高到每小時(shí) 220 片晶圓的路線(xiàn)圖，確保將High NA EUV光刻機集成到芯片工廠(chǎng)對于芯片制造商來(lái)說(shuō)在經(jīng)濟性上至關(guān)重要。根據此前的爆料顯示，High NA EUV的售價(jià)高達3.5億歐元一臺。

ASML 最近還宣布，它已在位于荷蘭 Veldhoven 的公司總部的High NA實(shí)驗室打印出了首條 10 納米 (nm) 密集線(xiàn)。這些是有史以來(lái)光刻出的最精細的線(xiàn)條，為 EUV光刻機創(chuàng )造了最高分辨率的世界紀錄。該演示驗證了 ASML 合作伙伴蔡司的創(chuàng )新高數值孔徑 EUV 光學(xué)設計。

眾所周知，英特爾與ASML合作了數十年時(shí)間，推動(dòng)了光刻技術(shù)從 193nm浸沒(méi)式光刻技術(shù)發(fā)展到 EUV，但出于成本考慮，英特爾選擇不在其 10nm 工藝（相當于臺積電6nm）中使用該技術(shù)。相反，英特爾選擇使用標準深紫外 (DUV) 光刻機進(jìn)行四重圖案化，需要對單個(gè)芯片層進(jìn)行四次 DUV 曝光，而不是使用 EUV 進(jìn)行單次曝光。結果，英特爾在良率方面遇到了重重困難，導致其10nm工藝推遲了五年。這也使得英特爾被臺積電、三星等率先使用EUV光刻機的廠(chǎng)商持續超越。

因此，在英特爾CEO基辛格提出“IDM 2.0”戰略后，英特爾便迅速重新聚焦于尖端制程工藝的提升，提出的了四年五個(gè)工藝節點(diǎn)的計劃，希望在2025年憑借Intel 18A實(shí)現對于臺積電2nm工藝的超越。與此同時(shí)，英特爾還希望通過(guò)率先采用High NA EUV光刻機來(lái)實(shí)現對于臺積電等競爭對手的持續領(lǐng)先。最終在2030年前實(shí)現英特爾代工業(yè)務(wù)實(shí)現收支平衡的運營(yíng)利潤率，并成為全球第二大晶圓代工廠(chǎng)。

為此，英特爾在2023年12月已率先拿下了全球首臺High NA EUV光刻機，并開(kāi)始在英特爾俄勒岡州晶圓廠(chǎng)安裝。High NA EUV光刻系統的大小等同于一臺雙層巴士，重量更高達150噸，相當于兩架空中客車(chē)A320客機，全套系統需要43 個(gè)貨運集裝箱內的 250個(gè)貨箱來(lái)裝運，裝機時(shí)間預計需要250名工程人員、歷時(shí)6個(gè)月才能安裝完成，不僅價(jià)格高昂也相當耗時(shí)。

從時(shí)間點(diǎn)上來(lái)看，從英特爾拿到首臺High NA EUV光刻機，到現在的組裝完成，僅用了4個(gè)月不到，足見(jiàn)英特爾對于盡快學(xué)習并運用High NA EUV光刻機的迫切程度。

此前外界預計該設備將會(huì )被英特爾用于其最先進(jìn)的Intel 18A制程量產(chǎn)，不過(guò)，英特爾CEO基辛格（Pat Gelsinger）在2023年度財報會(huì )議上宣布，Intel 18A預計將在2024年下半年實(shí)現制造就緒，但是并不是采用High NA EUV光刻機量產(chǎn)，該設備將會(huì )被應用于Intel 18A以下的挑戰。這也意味著(zhù)High NA EUV光刻機將會(huì )被應用于Intel 14A的量產(chǎn)。

需要指出的是，ASML的第一代High NA EUV（EXE:5000）并不是專(zhuān)門(mén)的被應用尖端制程量產(chǎn)的機型，而主要是被用于尖端工藝的開(kāi)發(fā)和驗證。而第二代High NA EUV光刻機則主要面向于尖端制程的產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)，其產(chǎn)能提高到每小時(shí) 220 片晶圓。

在最新的新聞稿中，英特爾宣布計劃率先采用ASML第二代High NA EUV——TWINSCAN EXE:5200B 系統。

編輯：芯智訊-浪客劍