首臺商用High NA EUV光刻機完成組裝，將助力Intel 14A工藝開發

當地時間4月18日，英特爾公司宣佈在俄勒岡州希爾斯伯勒的研發基地達成了先進半導體制造領域的一個重要里程碑，完成了業界首個商用High NA（高數值孔徑）極紫外（EUV）光刻機的組裝。

據介紹，英特爾正在對ASML TWINSCAN EXE:5000 High NA EUV 光刻機進行校準步驟，爲英特爾未來工藝路線圖的生產做準備。該新設備能夠通過改變將打印圖像投影到硅晶圓上的光學設計，顯着提高下一代處理器的分辨率和功能擴展。

英特爾院士兼英特爾代工邏輯技術開發光刻、硬件和解決方案總監Mark Phillips表示，“隨着High NA EUV 的加入，英特爾將擁有業界最全面的光刻工具箱，使該公司能夠在2030年代的後半段推動超越Intel 18A 的未來工藝能力。”

資料顯示，ASML的第一代High NA EUV（EXE:5000）的分辨率爲 8nm，可以實現比現有EUV光刻機小1.7倍物理特徵的微縮，從將單次曝光的晶體管密度提高2.9倍，可以使芯片製造商能夠簡化其製造流程。並且，EXE:5000每小時可光刻超過 185 個晶圓，與已在大批量製造中使用的 NXE 系統相比還有所增加。ASML還制定了到 2025 年推出的第二代High NA EUV光刻機將產能提高到每小時 220 片晶圓的路線圖，確保將High NA EUV光刻機集成到芯片工廠對於芯片製造商來說在經濟性上至關重要。根據此前的爆料顯示，High NA EUV的售價高達3.5億歐元一臺。

ASML 最近還宣佈，它已在位於荷蘭 Veldhoven 的公司總部的High NA實驗室打印出了首條 10 納米 (nm) 密集線。這些是有史以來光刻出的最精細的線條，爲 EUV光刻機創造了最高分辨率的世界紀錄。該演示驗證了 ASML 合作伙伴蔡司的創新高數值孔徑 EUV 光學設計。

衆所周知，英特爾與ASML合作了數十年時間，推動了光刻技術從 193nm浸沒式光刻技術發展到 EUV，但出於成本考慮，英特爾選擇不在其 10nm 工藝（相當於臺積電6nm）中使用該技術。相反，英特爾選擇使用標準深紫外 (DUV) 光刻機進行四重圖案化，需要對單個芯片層進行四次 DUV 曝光，而不是使用 EUV 進行單次曝光。結果，英特爾在良率方面遇到了重重困難，導致其10nm工藝推遲了五年。這也使得英特爾被臺積電、三星等率先使用EUV光刻機的廠商持續超越。

因此，在英特爾CEO基辛格提出“IDM 2.0”戰略後，英特爾便迅速重新聚焦於尖端製程工藝的提升，提出的了四年五個工藝節點的計劃，希望在2025年憑藉Intel 18A實現對於臺積電2nm工藝的超越。與此同時，英特爾還希望通過率先採用High NA EUV光刻機來實現對於臺積電等競爭對手的持續領先。最終在2030年前實現英特爾代工業務實現收支平衡的運營利潤率，併成爲全球第二大晶圓代工廠。

爲此，英特爾在2023年12月已率先拿下了全球首臺High NA EUV光刻機，並開始在英特爾俄勒岡州晶圓廠安裝。High NA EUV光刻系統的大小等同於一臺雙層巴士，重量更高達150噸，相當於兩架空中客車A320客機，全套系統需要43 個貨運集裝箱內的 250個貨箱來裝運，裝機時間預計需要250名工程人員、歷時6個月才能安裝完成，不僅價格高昂也相當耗時。

從時間點上來看，從英特爾拿到首臺High NA EUV光刻機，到現在的組裝完成，僅用了4個月不到，足見英特爾對於儘快學習並運用High NA EUV光刻機的迫切程度。

此前外界預計該設備將會被英特爾用於其最先進的Intel 18A製程量產，不過，英特爾CEO基辛格（Pat Gelsinger）在2023年度財報會議上宣佈，Intel 18A預計將在2024年下半年實現製造就緒，但是並不是採用High NA EUV光刻機量產，該設備將會被應用於Intel 18A以下的挑戰。這也意味着High NA EUV光刻機將會被應用於Intel 14A的量產。

需要指出的是，ASML的第一代High NA EUV（EXE:5000）並不是專門的被應用尖端製程量產的機型，而主要是被用於尖端工藝的開發和驗證。而第二代High NA EUV光刻機則主要面向於尖端製程的產線量產，其產能提高到每小時 220 片晶圓。

在最新的新聞稿中，英特爾宣佈計劃率先採用ASML第二代High NA EUV——TWINSCAN EXE:5200B 系統。

編輯：芯智訊-浪客劍