Zusammenfassung:
Intel hat einen wichtigen Schritt nach vorne in der fortschrittlichen Chipherstellung gemacht. Am 8. September Ortszeit gab die Wafer-Foundry-Abteilung von Intel bekannt, dass das kumulierte Verarbeitungsvolumen von Wafern mithilfe der Extrem-Ultraviolett-Lithographietechnologie mit hoher numerischer Apertur 1 Million überschritten hat. Diese Zahl umfasst Gerätezertifizierung, Tests, Forschung und Entwicklung sowie die Massenproduktion einiger Produktschichten, was darauf hindeutet, dass Intel diese Lithografietechnologie der nächsten Generation schrittweise vom Labor in die tatsächliche Produktionsumgebung weiterentwickelt.
Dieser Meilenstein wurde während der SPIE Photomask Technology and Extreme Ultraviolet Lithography Conference in Monterey, Kalifornien, USA, bekannt gegeben. Laut Intel hat das Verarbeitungsvolumen von EUV-Wafern mit hoher numerischer Apertur die Summe aller anderen Chiphersteller, die diese Technologie weltweit nutzen, übertroffen und damit den Vorreitervorteil des Unternehmens bei dieser neuen Technologie weiter gefestigt.
EUV mit hoher numerischer Apertur ist die nächste Generation der Lithographietechnologie im extremen Ultraviolett. Seine numerische Apertur wurde für herkömmliche EUV-Geräte von 0,33 auf 0,55 erhöht. Es kann feinere Muster auf dem Wafer bilden und soll einige komplexe Mehrfachbelichtungsprozesse reduzieren. Für fortgeschrittene Prozesse bedeutet dies eine höhere Transistordichte, eine geringere Fertigungskomplexität und das Potenzial, die Chipleistung und Energieeffizienz weiter zu verbessern. Allerdings sind auch die Kosten und Prozessanforderungen dieser Art von Anlagen deutlich höher.
Intel hat derzeit mindestens drei EUV-Lithographiemaschinen mit hoher numerischer Apertur in Oregon im Einsatz und nutzt sie für die Produktion einiger Intel 18A-Prozesse. Das Unternehmen sagte, dass die Overlay-Genauigkeit, der Produktionsdurchsatz und die Geräteverfügbarkeit einiger mit dieser Technologie hergestellter Panther-Lake-Prozessorschichten das erwartete Niveau erreicht hätten.
Es ist erwähnenswert, dass Intel nicht den gesamten 18A-Prozess dem EUV mit hoher numerischer Apertur überlässt, sondern einige Schlüsselschichten für die Produktion auswählt. Diese Schichten wurden sowohl mit EUV-Geräten mit hoher numerischer Apertur als auch mit herkömmlichen EUV-Geräten mit 0,33 numerischer Apertur verifiziert, um die Fertigungsleistung der beiden Technologien zu vergleichen. Intel sagte, dass die Leistung einiger 18A-Schichten, die mit EUV mit hoher numerischer Apertur hergestellt wurden, die Leistung der entsprechenden Schichten erreicht oder übertroffen hat, die auf herkömmlichen EUV-Plattformen hergestellt wurden.
Diese Ergebnisse spiegeln auch Intels zuvor angekündigte Panther-Lake-Prozessorpläne wider. Panther Lake gehört zur Intel Core Ultra Series 3-Reihe und nutzt den 18A-Prozess. Durch die Einführung von EUV mit hoher numerischer Apertur in einigen Produktschichten kann Intel echte Erfahrungen in der Massenproduktion sammeln, ohne vollständig auf neue Geräte angewiesen zu sein, und sich auf fortschrittlichere Prozesse in der Zukunft vorbereiten.
Die Wafer-Foundry-Abteilung von Intel gab an, dass das aktuelle EUV mit hoher numerischer Apertur in die Massenproduktionsphase eingetreten ist und das Unternehmen weiterhin Geräteeinstellungen, Laufzeiten und Herstellungsprozesse optimiert. Intel und ASML arbeiten außerdem eng zusammen, um den Reifegrad dieser Technologie weiter zu verbessern und den Umfang der Verwendung von EUV mit hoher numerischer Apertur in zukünftigen Prozessen auf der Grundlage der Kundenbedürfnisse zu bestimmen.
Intel hat nicht nur mehr als eine Million Wafer-Verarbeitungsvolumina erreicht, sondern fördert auch die Entwicklung größerer Fotomasken. Aufgrund der geringen Größe der Fotomasken, die derzeit in EUV-Geräten mit hoher numerischer Apertur verwendet werden, ist die Chipfläche, die gleichzeitig belichtet werden kann, begrenzt. Für zukünftige Rechenzentrumschips und KI-Beschleuniger mit größeren Flächen könnte dies ein wichtiger Faktor für die Produktionseffizienz werden.
Um dieses Problem zu lösen, hat Intel mit ASML, Fotomaskenherstellern, Lieferanten von Automatisierungsgeräten, EDA-Softwareunternehmen, Materiallieferanten und anderen Chipherstellern zusammengearbeitet, um die Standardisierung und den unterstützenden Infrastrukturaufbau von 6×12 Zoll großen Fotomasken voranzutreiben. Das Unternehmen sagte, dass Kunden derzeit bereits EUV mit hoher numerischer Apertur über vorhandene 6-Zoll-Fotomasken nutzen können, mit denen nicht nur Chips innerhalb des Maskenbereichs entworfen werden können, sondern auch Spleißtechnologie und Prozessdesign-Kits zur Lösung größerer Fertigungsanforderungen eingesetzt werden können.
Intel geht davon aus, dass zukünftige KI-Produkte immer höhere Anforderungen an fortschrittliche Fertigungstechnologie stellen werden. Die Chipherstellung erfordert nicht nur eine höhere Leistung und Dichte, sondern auch stabile Massenproduktionsfähigkeiten und niedrigere Akzeptanzschwellen. Durch die frühzeitige Einführung von EUV mit hoher numerischer Apertur in die Produktionsumgebung hofft Intel, seinen Kunden ausgereiftere, fortschrittliche Prozessoptionen bieten zu können.
Für Intel liegt die Bedeutung dieses Fortschritts nicht nur in der Lithographieausrüstung selbst, sondern auch in der Tatsache, dass das Unternehmen nach und nach Erfahrungen in der Massenproduktion von EUV mit hoher numerischer Apertur sammelt. Im Vergleich zu herkömmlichem EUV werden an EUV mit hoher numerischer Apertur höhere Anforderungen hinsichtlich Gerätekosten, Prozesskontrolle, Fotomaskendesign und Produktionseffizienz gestellt. Daher wird derjenige, der den Übergang von Forschung und Entwicklung zu einer stabilen Produktion früher abschließen kann, wahrscheinlich größere Vorteile im künftigen Wettbewerb um fortgeschrittene Prozesse erlangen.
Intel wendet jedoch immer noch nur EUV mit hoher numerischer Apertur auf einen Teil der 18A-Schicht an, was nicht bedeutet, dass alle fortschrittlichen Prozesse diese Technologie vollständig übernommen haben. Ob der Anwendungsbereich in Zukunft erweitert werden kann, hängt vom Gerätedurchsatz, den Produktionskosten, der Ausbeute und den tatsächlichen Kundenanforderungen für den Prozess ab.
Insgesamt überstieg Intels EUV-Waferverarbeitungsvolumen mit hoher numerischer Apertur 1 Million Stück, was zeigt, dass sich diese Lithografietechnologie der nächsten Generation von der frühen Verifizierungsphase zu ausgereifteren Produktionsanwendungen bewegt. Während Intel seine 18A- und nachfolgenden 14A-Prozesse weiter weiterentwickelt, wird erwartet, dass EUV mit hoher numerischer Apertur ein wichtiger Bestandteil seiner fortschrittlichen Fertigungsstrategie wird.
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