Intel 晶圓代工以高數值孔徑極紫外光微影設備為 18A/14A 開創晶片製造新格局

lin.sinchen · 發表於 2024-4-21 19:04:17

英特爾晶圓代工實現先進半導體製造的重大里程碑，位於美國俄勒岡州希爾斯伯勒的英特爾研發基地中，研發人員已完成業界首台商用高數值孔徑極紫外光微影設備（High NA EUV）組裝。此台由微影技術領導者艾司摩爾（ASML）供應的 TWINSCAN EXE:5000 High-NA EUV 微影設備，將開始進行多項校準步驟，預計於 2027 年啟用、率先用於 Intel 14A 製程，協助英特爾推展未來製程藍圖。此設備將投影印刷成像到晶圓的光學設計進行改造，明顯提升下世代處理器的圖像解析度和尺寸縮放。

High NA EUV微影設備在先進晶片開發和下世代處理器生產中扮演關鍵角色。英特爾晶圓代工領先業界布署的High NA EUV微影設備，將為晶片製造帶來前所未有的精準度和可擴充性，協助英特爾開發創新功能完善的晶片，加速推動AI和其他新興技術的發展。

ASML近日宣布，位於荷蘭費爾德霍芬總部的高數值孔徑實驗室首次列印出10奈米的高密度線路，創下EUV微影設備解析度的世界紀錄，成為EUV微影設備迄今為止列印出最精細的線路。這項突破也讓ASML的合作夥伴蔡司（ZEISS）在High NA EUV微影設備上的創新光學設計獲得驗證。

在研發人員初步校準該設備機台的光學元件、感測器和平台後，High NA EUV已列印出突破性的圖像，為完整運作奠定基石。ASML透過全領域光學微影系統列印出的10奈米高密度線路，為布署商用High NA EUV機台邁出關鍵下一步。

當High NA UEV微影設備與英特爾晶圓代工服務的其他領先製程技術相結合時，列印尺寸預計將比現有EUV機台縮小1.7倍。由於2D尺寸縮小，密度將提高2.9倍。英特爾將持續引領半導體產業發展更小、更密集的圖案化（pattterning）技術，進一步延伸摩爾定律。

相較於0.33數值孔徑的EUV微影設備，高數值孔徑EUV微影設備（或0.55數值孔徑的EUV微影設備）可為類似的晶片尺寸提供更高的成像對比度，可減少每次曝光所需的進光量，並縮短每層列印時間，從而提高晶圓廠的產能。

英特爾計劃於2025年Intel 18A的產品驗證以及未來Intel 14A的量產階段，採用0.33和0.55數值孔徑的EUV微影設備，並結合其他先進的微影製程技術，共同推進先進晶片的開發和製造，藉此改善英特爾的先進製程技術成本與效能。

英特爾與ASML合作數十年，共同推動微影技術的演進，從193奈米浸潤式微影到極紫外光微影製程，再發展至現在的High NA EUV，TWINSCAN EXE:5000即為此技術的具體成果，也是當前最先進的製造設備之一。藉由採用High NA EUV微影技術，英特爾將引領業界持續延伸摩爾定律，並蓄勢待發迎接埃米世代的到來。

TWINSCAN EXE:5000系統的總重量超過150噸，將先分裝於250多個貨箱中，並集中裝入43個貨櫃，貨櫃由多架貨機運送至西雅圖，再利用20輛卡車運輸到俄勒岡州。

英特爾在2021年宣布採用High NA EUV微影技術的計畫，並在2022年和ASML宣布將繼續合作推動這一先進技術的發展。英特爾計劃購買次世代TWINSCAN EXE:5200系統，該系統每小時產能超過200片晶圓，英特爾也成為業界首家布署該系統的使用者。

High NA EUV微影設備相關資訊

High NA EUV為新世代極紫外光微影技術，使用人工的13.5奈米光波長。此一光波長是利用強大的雷射光束，照射加熱至將近攝氏22萬度的錫滴上而產生，此溫度高出太陽表面平均溫度40倍。光束從含電路圖案模板的光罩中反射，再穿過高精度鏡組打造的先進光學系統。

數值孔徑（Numerical Aperture, NA）為衡量光收集和聚焦能力的重要指標。High NA EUV微影設備藉由光學元件設計的改善，大幅提升圖案解析度和縮小電晶體尺寸。然而要進一步製造尺寸更小的電晶體，仍需要全新的電晶體結構和相關製程步驟，因此英特爾在整合首台High NA EUV微影設備的同時，也積極開發其他相關技術。

英特爾晶圓代工服務俄勒岡州研發基地

俄勒岡州是英特爾製程技術和研發核心。為迎接最新一代微影機台，英特爾於2022年啟用Mod 3廠房，並投資超過30億美元擴建位於俄勒岡州的D1X工廠，新增27萬平方英尺的無塵室空間。

讓研究成果成為可實際生產的產品，是英特爾50多年來維持優勢的方式。創新研發與High NA EUV等工具的投資，有助於英特爾提升晶片製造能力，並振興研發工作。擴大俄勒岡州的研發與布署，將協助當地創造就業機會並吸引頂尖人才。英特爾已擁有完整的準備與策略，將持續加速下一代半導體技術和製造布局。

clouse · 發表於 2024-4-21 23:54:52

18A=4nm 14A=3nm 2027 年啟用還3年

lin.sinchen · 發表於 2024-4-22 10:37:53

clouse 發表於 2024-4-21 23:54
18A=4nm 14A=3nm 2027 年啟用還3年

還要等一段時間

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