Intel ha annunciato di aver superato la soglia del milione di wafer da 300 mm processati utilizzando scanner High-NA EUV, tecnologia impiegata anche nella produzione di alcune sezioni dei processori Panther Lake basati su Intel 18A. L’azienda continua a utilizzare maschere da 6×6 pollici, collaborando con ASML per la transizione verso il formato più ampio da 6×12 pollici.

Intel Foundry e ASML hanno confermato nuovi progressi nell’implementazione della litografia High-NA EUV nella produzione di semiconduttori. Il raggiungimento del milione di wafer processati include le fasi di installazione, certificazione degli strumenti, ricerca e sviluppo e la produzione vera e propria, un traguardo significativo considerando i tempi brevi dall’introduzione della tecnologia.

Intel ha installato il primo sistema commerciale High-NA EUV nel 2024 e attualmente utilizza scanner della famiglia ASML TWINSCAN EXE, tra cui due modelli EXE:5000 e almeno un EXE:5200B. La capacità produttiva è aumentata in modo considerevole rispetto ai circa 30.000 wafer processati con High-NA EUV a febbraio 2025.

La tecnologia è già utilizzata nella produzione ad alto volume di alcuni strati dei processori Core Ultra Series 3 (nome in codice Panther Lake), realizzati con il processo Intel 18A. Le prestazioni ottenute sulle strutture prodotte con High-NA EUV sono paragonabili o superiori a quelle degli strati analoghi prodotti con la piattaforma NXE, basata sulla litografia EUV con apertura numerica di 0,33.

Intel sottolinea che i parametri relativi a overlay, produttività e disponibilità degli strumenti rispettano le aspettative. ASML aveva comunicato ad aprile che tutti gli scanner High-NA EUV consegnati fino a quel momento avevano processato complessivamente oltre 500.000 wafer, con una disponibilità superiore all’80%. Il milione di wafer raggiunto da Intel evidenzia quindi la maturazione della propria infrastruttura High-NA, sebbene il dato cumulativo comprenda diverse fasi dello sviluppo e della produzione.

La litografia High-NA EUV utilizza un’apertura numerica di 0,55, superiore allo 0,33 della generazione EUV precedente. Questo incremento permette una maggiore risoluzione, ma introduce anche differenze nel rapporto di proiezione. Gli scanner convenzionali utilizzano un ingrandimento 4x in entrambe le direzioni e possono sfruttare una maschera da 6×6 pollici per realizzare un campo di esposizione di circa 26×33 mm sul wafer.

Con High-NA, viene utilizzata un’ottica anamorfica con ingrandimento 4x/8x. La stessa maschera da 6×6 pollici permette quindi di esporre sul wafer un’area di circa 26×16,5 mm, pari alla metà del campo tradizionale. Per realizzare die più grandi è necessario eseguire due esposizioni parziali e unirle tramite una tecnica chiamata stitching.

Intel ha scelto questa soluzione nell’immediato, consentendo l’adozione della High-NA EUV senza attendere la disponibilità di un nuovo standard per le fotomaschere. L’azienda può progettare i circuiti tenendo conto dei confini tra i due campi o sfruttare funzionalità specifiche di stitching integrate nel proprio Process Design Kit (PDK). Tuttavia, questa tecnica comporta alcuni compromessi.

Sullo scanner EXE:5200B, il passaggio da un’esposizione completa a due esposizioni con stitching può ridurre la produttività indicativa da circa 175 a 125 wafer all’ora. Inoltre, la progettazione dei chip deve considerare in anticipo la presenza della giunzione tra i due campi. Le esposizioni devono essere allineate con estrema precisione: eventuali errori possono compromettere linee, via e interconnessioni che attraversano il confine, influenzando il rendimento produttivo.

Per questo motivo Intel sta promuovendo da oltre tre anni l’evoluzione verso fotomaschere da 6×12 pollici, che permetterebbero di ottenere nuovamente un campo completo da 26×33 mm attraverso una singola esposizione High-NA EUV. Il passaggio richiede una trasformazione significativa dell’intera filiera, inclusi substrati delle maschere, processi di deposizione ed etching, sistemi di ispezione e metrologia, pulizia, pellicolanti, sistemi di scrittura delle maschere e apparecchiature per la loro movimentazione.

Anche gli scanner High-NA devono essere compatibili con il nuovo formato. Intel sta collaborando con ASML, produttori di fotomaschere, fornitori di sistemi di automazione, partner EDA, aziende dei materiali e altri produttori di semiconduttori per definire standard e infrastrutture necessarie. L’obiettivo è consentire ai clienti di beneficiare della litografia High-NA EUV con l’attuale formato da 6 pollici, tramite il posizionamento dei circuiti all’interno del campo disponibile o mediante stitching, mentre procede parallelamente la transizione al formato 6×12.

Christophe Fouquet, presidente e CEO di ASML, ha sottolineato il ruolo di Intel nell’adozione della tecnologia: “Intel Foundry è stata uno dei principali leader nell’adozione della High-NA da parte del settore, dall’installazione del primo sistema EXE commerciale nel 2024, alla qualificazione degli strumenti di ultima generazione, fino alla spedizione del primo prodotto logico ad alto volume realizzato con High-NA. ASML riconosce il ruolo pionieristico di Intel Foundry nella High-NA e le sue innovazioni per offrire valore in queste ore con maschere da 6 pollici, così come il suo sostegno di lunga data all’evoluzione verso maschere da 6×12 pollici”. Naga Chandrasekaran, Executive Vice President e Co-General Manager di Intel Foundry, ha evidenziato la necessità di rendere la nuova tecnologia facilmente integrabile nei processi produttivi: “Le aziende che stanno costruendo i prodotti di intelligenza artificiale sempre più complessi del futuro hanno bisogno di innovazioni produttive pronte per la produzione e semplici da utilizzare. Nell’ambito delle nostre capacità litografiche, Intel Foundry si concentra sull’abilitazione a breve termine della High-NA con maschere da 6 pollici, con o senza stitching, e sulla transizione alle maschere da 6×12 pollici. Continueremo a lavorare a stretto contatto con ASML e con l’intero settore per rendere possibile questa transizione”.

* Contenuto realizzato con l’ausilio di sistemi di intelligenza artificiale.