Intel установила революционный сканер ASML EXE:5200B — чипы станут ещё мельче, а литография выходит на новый уровень

Американский гигант Intel сообщил, что завершил установку ASML Twinscan EXE:5200B — первого в мире промышленного литографического сканера с высокой числовой апертурой (NA 0,55), которым будет производиться массовый выпуск полупроводниковых чипов нового поколения. Установка успешно прошла контрольные испытания и теперь задействована в подготовке производственного процесса Intel 14A. Именно этот технологический узел станет первым в мире, где самые сложные слои микросхем будут печататься с применением литографии EUV высокой плотности, что фактически переносит технологию из области лабораторных экспериментов в фазу промышленного массового выпуска.

Платформа EXE:5200B построена на базе предыдущей версии EXE:5000, которую получили в 2023 году для исследовательских нужд в лаборатории Intel в Орегоне. Новый литографический комплекс способен выводить рисунки в масштабе 8 нм, что значительно превосходит привычную сегодня планку в 13 нм, характерную для классических низкоапертурных EUV, и избавляет от необходимости прибегать к сложным схемам мульти-экспозиции и многократного шаблонирования. К тому же EXE:5200B может обрабатывать 175 пластин в час при экспозиции мощностью 50 МДж/см² — немного меньше, чем 185 пластин у предшественника, но при гораздо более высокой энергонагруженности процесса. Особое значение специалисты придают точности наложения — 0,7 нанометра. Такой результат обеспечивает надежность и минимальный уровень брака в условиях, когда размеры элементов стремительно уменьшаются, а требования к геометрической точности возрастают.

Для достижения максимальной производительности инженеры оснастили комплекс мощным источником излучения EUV, который позволяет быстрее засвечивать пластины и обеспечивает высокую четкость контура получаемых структур при одновременной минимизации шероховатости линий. Данный факт крайне важен для улучшения конечных характеристик микросхем, поскольку даже небольшие дефекты на краях могут привести к возрастанию числа отходов.

В ASML и Intel не ограничились совершенствованием оптической системы и источника света — инженеры значительно переработали и загрузочную станцию wafer stocker, которая отвечает за хранение, подачу, загрузку и выгрузку пластин. Именно от ее работы теперь во многом зависит не только общая производительность, но и точность позиционирования. Обновленная система обеспечивает более стабильный температурный режим и равномерную подачу пластин к экспонированию, минимизируя температурные и механические колебания. Это важно, поскольку даже незначительное расширение или усадка кремния могут стать причиной ошибок наложения слоев, а значит — повлиять на выход годных изделий.

Внедренные изменения способствуют поддержанию стабильной производительности сканера даже во время длительной эксплуатации, сводя к минимуму необходимость частых калибровок и уменьшая вероятность накопления погрешностей в процессе многоэтапной обработки. Такая надежность станет особенно актуальной в ближайшие годы, когда в производстве активнее начнут использоваться многослойные и многоэкспозиционные технологии с уровнями менее 1 нм.

Одной из ключевых особенностей системы называется именно выдающаяся точность наложения — 0,7 нм. Достичь такого результата удалось за счёт доработок каскадного управления, прецизионной калибровки сенсоров и эффективной изоляции от внешних вибраций и колебаний. В современных технологических нормах такое качество становится критичным — малейшее отклонение может стоить производителю заметного снижения выхода пригодных чипов.

Важно подчеркнуть, что для Intel ASML Twinscan EXE:5200B превышает рамки обычного производственного инструмента: компания рассчитывает с его помощью вернуть себе лидерские позиции в полупроводниковой отрасли. Одновременно с внедрением инноваций в саму литографию, ведется расширение работ по маскам, улучшению процессов травления, метрологии и оптимизации разрешающей способности — все они должны быть синхронизированы для полноценной реализации потенциала высокоапертурной EUV-печати.

Intel уверена, что новая технология позволит упростить множество этапов, уменьшить количество шаблонов и масок, ускорить технологические циклы, а также повысить производительность, минимизировав необходимость в повторяющихся этапах благодаря переходу к техпроцессу Intel 14A и последующим поколениям. По мере накопления опыта массового применения сканеров высокой апертуры компания сможет получать конкурентное преимущество даже в эру схем с элементами менее 1 нм, внедряя новые многоуровневые конструкции без потери производительности.

Всё это ещё раз подтверждает: отрасль вступила в новую эру, где передовой литографический инструмент служит фундаментом для дальнейшего технологического прорыва и новых рекордов миниатюризации. Михаил Понамарев