Нидерландская компания ASML недавно уже осуществила пробную печать на кремниевой пластине с использованием созданного ею литографического сканера с высоким значением числовой апертуры (High-NA), и скоро подобный эксперимент повторит компания Intel, которая завершила монтаж первой системы Twinscan EXE:5000 в своём исследовательском центре в штате Орегон.
Источник изображения: Intel
Напомним, этот передовой литографический сканер в демонтированном состоянии ASML начала переправлять в США ещё в декабре, и только сейчас Intel получила все необходимые его составные части и завершила монтаж оборудования. Ещё какое-то время уйдёт на настройку, после чего Intel тоже сможет осуществить пробную печать токопроводящих линий на поверхности кремниевой пластины. Предполагается, что новый класс оборудования позволит печатать в 1,7 раза более компактные элементы на кремниевой пластине, и достигаемая плотность печати за один проход вырастет в 2,9 раза по сравнению с обычными EUV-сканерами. Напомним, что ASML на своём экземпляре аналогичной системы смогла напечатать линии с плотностью размещения 10 нм. Сочетание источника света с длиной волны 13,5 нм и оптики с высокой числовой апертурой теоретически позволяет Intel создавать элементы размером не более 8 нм.
Новый сканер Twinscan EXE:5000 будет использоваться компанией Intel для экспериментов с использованием техпроцесса Intel 18A, но в серийном производстве начнёт применяться только после перехода на техпроцесс Intel 14A в 2026 году или позже, причём для обработки лишь нескольких слоёв чипов, поскольку это определяется экономической целесообразностью. Intel собирается применять оборудование ASML с высоким значением числовой апертуры при выпуске чипов как минимум по трём поколениям техпроцессов.
Один сканер Twinscan EXE:5000 способен обрабатывать по 185 кремниевых пластин в час, а в будущем Intel рассчитывает получить от ASML сканер Twinscan EXE:5200B, который позволяет обрабатывать более 200 кремниевых пластин в час. Производительность подобного оборудования на практике, как поясняет Tom’s Hardware, будет ограничиваться уменьшенной площадью проекции, которую обеспечивает сканер с высоким значением числовой апертуры. Это одновременно ограничивает и размеры кристалла чипа, который можно получить за один проход. Intel собирается компенсировать это программно за счёт возможности «склейки» проекции кристалла из двух частей, а ASML попутно увеличивает скорость перемещения платформ, на которых закреплены кремниевые пластины и проекционное оборудование соответственно.
В любом случае, при стоимости около $400 млн за штуку литографическое оборудование с высоким значением числовой апертуры не может быть массовым, хотя ASML и уже располагает заказами на 10 или 20 таких систем, и недавно начала отгружать одну из них некоему второму клиенту, которым может оказаться бельгийская Imec. Компания Intel считает, что внедрение так называемой High-NA EUV технологии оправдывает себя с учётом необходимости освоения более совершенных структур транзисторов. Среди них упоминаются чипы с подводом питания с оборотной стороны кремниевой пластины, вертикально компонуемые транзисторы CFET и «самособирающиеся» на молекулярном уровне структуры. Следующий год Intel собирается посвятить подготовке оборудования High-NA EUV к условиям массового производства чипов по технологии Intel 14A. В рамках технологии Intel 18A оно будет применяться только в лабораторных условиях, но не на основном конвейере.