הדור הבא של ליתוגרפיית ה-EUV כבר משמש לשכבות נבחרות במעבדי Panther Lake בתהליך Intel 18A. במקביל מקדמות החברות מסכות גדולות יותר, שיאפשרו לנצל בעתיד את מלוא שדה החשיפה של מערכות High-NA
אינטל ו-ASML דיווחו כי יותר ממיליון פרוסות סיליקון כבר עובדו במערכות הליתוגרפיה High-NA EUV המותקנות באינטל – ציון דרך משמעותי בדרך להפיכת הטכנולוגיה החדשה מכלי מחקר ופיתוח לטכנולוגיית ייצור מסחרית.
הנתון כולל פרוסות ששימשו להסמכת המערכות ובדיקתן, למחקר ופיתוח וגם לייצור. אינטל כבר משתמשת ב-High-NA EUV לייצור שכבות נבחרות בחלק ממעבדי Intel Core Ultra Series 3, הידועים בשם הקוד Panther Lake, המיוצרים בתהליך Intel 18A.
לדברי אינטל ו-ASML, תוצאות הייצור בשכבות שעברו ליתוגרפיית High-NA עומדות ברמות הדיוק, התפוקה והזמינות הנדרשות לייצור בהיקפים גדולים. בחלק מהמקרים התוצאות משתוות ואף עולות על אלו של שכבות מקבילות שיוצרו באמצעות מערכות ה-EUV מהדור הנוכחי.
הצעד הבא אחרי EUV
High-NA EUV הוא הדור הבא של מערכות הליתוגרפיה באולטרה-סגול קיצוני של ASML. הגדלת המפתח הנומרי – Numerical Aperture – של המערכת מאפשרת להקרין על הפרוסה פרטים קטנים וצפופים יותר ובכך לסייע בהמשך מזעור הטרנזיסטורים.
אינטל הייתה יצרנית השבבים הראשונה שקיבלה והתקינה מערכת High-NA EUV מסחרית של ASML, מדגם EXE:5000, באתר המחקר והפיתוח שלה בהילסבורו, אורגון, בשנת 2024. מאז התקינה גם ציוד מהדור הבא ופעלה להסמכתו לייצור.
ביולי השנה דיווחו החברות כי אינטל כבר החלה להשתמש ב-High-NA במסגרת ייצור בהיקפים גדולים של שכבות מסוימות במעבדי Panther Lake. המוצרים מיוצרים ב-Intel 18A, תהליך הייצור המתקדם ביותר של אינטל כיום.
בעיית חצי שדה החשיפה
ל-High-NA יש עם זאת מחיר אופטי: המערכת מסוגלת לחשוף בכל פעולה שטח קטן בכמחצית מזה של מערכות EUV הקיימות.
המשמעות היא שתכנון שבב גדול אינו תמיד נכנס כולו לשטח שניתן להקרין בחשיפה אחת.
אינטל ו-ASML מפתחות שתי דרכים להתמודד עם הבעיה באמצעות מסכות ה-6 אינץ' המקובלות כיום בתעשייה.
הראשונה היא reticle stitching – חלוקת תבנית השבב למספר אזורי חשיפה סמוכים וחיבורם על הפרוסה בדיוק גבוה. אין מדובר בחיבור שבבים נפרדים, אלא ביצירת חלקים שונים של אותו שבב בכמה חשיפות, תוך שמירת הרציפות של קווים ומוליכים העוברים ביניהם.
האפשרות השנייה היא התאמת תכנון השבב מראש כך שהשכבות המיוצרות באמצעות High-NA ייכנסו לתוך שטח החשיפה הקטן יותר.
לדברי החברות, שתי השיטות מאפשרות ליצרני שבבים להשתמש ב-High-NA כבר היום מבלי להמתין לשינוי תקן המסכות.
בדרך למסכות 6×12 אינץ'
בטווח הארוך מקדמות אינטל ו-ASML, יחד עם חברות נוספות בתעשייה, מעבר למסכות גדולות בגודל 6×12 אינץ'.
מסכות כאלה יאפשרו ל-High-NA לחשוף שטח גדול יותר של השבב בפעולה אחת ויפחיתו את הצורך ב-stitching. אלא שמעבר כזה אינו מסתכם בהחלפת המסכה: הוא דורש שינוי של ציוד, תקנים, כלי בדיקה, תוכנות EDA ותשתיות לאורך שרשרת ייצור השבבים.
אינטל פועלת לקידום התקן כבר מספר שנים בשיתוף יצרני מסכות, ספקי ציוד וחומרים וחברות תוכנה לתכנון שבבים.
כריסטוף פוקה, נשיא ומנכ"ל ASML, ציין כי אינטל הובילה את אימוץ ה-High-NA החל מהתקנת מערכת ה-EXE המסחרית הראשונה ב-2024 ועד לייצור מוצרי לוגיקה מסחריים הכוללים שכבות שיוצרו באמצעות הטכנולוגיה.
נאגה צ'נדראסקראן, סגן נשיא בכיר באינטל ומנהל כללי משותף של Intel Foundry, אמר כי החברה מתמקדת ביכולת להשתמש ב-High-NA כבר בטווח הקרוב באמצעות מסכות 6 אינץ', עם stitching או בלעדיו, ובמקביל בהכנת התעשייה למעבר העתידי למסכות הגדולות.
ציון הדרך של מיליון הפרוסות אינו מלמד עדיין על אימוץ מלא של High-NA בכל שכבות השבב. עם זאת, הוא מצביע על כך שהטכנולוגיה עברה שלב חשוב: ממערכת ניסיונית ויקרה במיוחד, ליכולת שכבר משולבת בפועל בתהליכי ייצור של שבבים מסחריים.
