Первый в индустрии переход на литографию с высокой апертурой
Подразделение Intel Foundry объявило об установке на производственной площадке сканера TWINSCAN EXE:5200B High-NA EUV от ASML — самой передовой литографической системы в мире. Оборудование критически необходимо для освоения техпроцесса 14A, на который корпорация делает ставку в борьбе за технологическое лидерство.
Это первый в отрасли переход от литографии с низкой числовой апертурой (Low-NA) к высокой (High-NA). Разница между технологиями фундаментальна: High-NA позволяет формировать элементы меньшего размера с более высокой точностью за один проход, что критично для передовых техпроцессов.
Что такое числовая апертура и почему она важна
Числовая апертура (Numerical Aperture, NA) — ключевой параметр оптической системы литографа, определяющий разрешающую способность. Чем выше NA, тем меньшие элементы можно сформировать на пластине.
Традиционные EUV-литографы используют NA 0,33. Новый сканер ASML имеет NA 0,55 — почти вдвое выше. Это достигается за счёт революционной оптической системы с зеркалами колоссальных размеров и массы. Один литограф High-NA весит около 150 тонн и стоит более $350 миллионов.
Увеличение апертуры позволяет Intel формировать элементы размером до 8 нанометров за один литографический шаг вместо использования многократной экспозиции, что ускоряет производство и повышает точность.
Второе поколение: от EXE:5000 к EXE:5200B
Intel совместно с ASML завершила приёмочные испытания сканера TWINSCAN EXE:5200B — второго поколения High-NA систем. Это эволюция первоначальной модели EXE:5000, которую Intel использовала для пробных запусков технологии 14A.
Новая версия обеспечивает производительность 175 пластин в час в стандартных условиях. Но Intel не останавливается на достигнутом — корпорация планирует оптимизировать процессы для достижения показателя более 200 пластин в час. Это критически важно для экономической эффективности: чем выше производительность дорогостоящего оборудования, тем ниже себестоимость единицы продукции.
Точность совмещения: 0,7 нанометра
Одно из ключевых улучшений EXE:5200B — повышенная точность совмещения слоёв (overlay accuracy). Система обеспечивает выравнивание отдельных литографических слоёв с точностью до 0,7 нанометра.
Для понимания масштаба: атом кремния имеет диаметр около 0,2 нм. Точность в 0,7 нм означает, что литограф позиционирует элементы с погрешностью примерно в 3-4 атома. Это необходимо для создания многослойных структур современных чипов, где десятки слоёв должны идеально совмещаться друг с другом.
Любое смещение приводит к браку — транзисторы не работают, межслойные соединения не замыкаются, чип негоден. Поэтому точность совмещения — один из важнейших параметров литографического оборудования.
Серийное производство: 2027 год
Intel планирует начать массовый выпуск чипов по техпроцессу 14A в 2027 году. Это амбициозная цель, учитывая сложность освоения принципиально новой технологии.
Компания подчёркивает отличительную особенность разработки 14A: партнёры участвуют в создании техпроцесса с самого начала. Традиционно производители чипов сначала разрабатывают технологию, а затем предлагают её клиентам. Intel меняет подход, вовлекая заказчиков в процесс с ранних стадий.
Это позволит создавать чипы, максимально соответствующие требованиям конкретных клиентов, сокращая время разработки и повышая выход годных. Заказчик не получает готовый стандартный процесс, а влияет на его параметры под свои нужды.
Ставка Intel на Foundry-бизнес
Установка сканера High-NA — часть масштабной стратегии Intel по превращению в крупного контрактного производителя чипов, конкурирующего с TSMC и Samsung Foundry.
Корпорация инвестирует десятки миллиардов долларов в строительство новых фабрик в США и Европе, модернизацию существующих мощностей, привлечение клиентов. Техпроцесс 14A с технологией High-NA должен стать козырем в борьбе за заказы.
Если Intel удастся первой освоить массовое производство на High-NA EUV, это даст временное конкурентное преимущество перед TSMC, которая традиционно лидирует в передовых техпроцессах.
Геополитический контекст: технологический суверенитет
Развитие собственных передовых производственных мощностей в США и Европе имеет не только коммерческое, но и стратегическое значение. Концентрация производства передовых чипов в Тайване (TSMC) создаёт геополитический риск для западных стран.
Программы вроде американского CHIPS Act субсидируют строительство фабрик на территории США именно для снижения зависимости от азиатских поставщиков. Intel — ключевой бенефициар этих программ и главная надежда на возвращение передового производства в Северную Америку.
Вызовы освоения High-NA
Несмотря на технологический прорыв, путь к массовому производству на High-NA EUV полон препятствий:
- Стоимость оборудования: более $350 млн за литограф против ~$150 млн за Low-NA версию. Это удваивает капитальные затраты на литографию.
- Производительность пока ниже, чем у зрелых Low-NA систем. 175-200 пластин в час против 250+ у оптимизированных Low-NA установок.
- Отсутствие инфраструктуры: фотомаски, резисты, метрология должны быть адаптированы под High-NA. Экосистема только формируется.
- Выход годных: на начальных этапах освоения новой технологии процент брака обычно высок. Потребуется время для отладки процессов.
Прогноз: революция или эволюция?
High-NA EUV — это эволюционный, а не революционный шаг. Принципы работы те же, что у Low-NA, но с улучшенной оптикой. Переход на новую технологию неизбежен для продолжения масштабирования по закону Мура, но он не отменяет фундаментальных физических ограничений.
Intel первой получила оборудование и первой попытается запустить массовое производство. Если получится — это временное преимущество в 1-2 года перед конкурентами. Если нет — потраченные миллиарды могут не окупиться, а лидерство останется у TSMC с её проверенными Low-NA процессами.
2027 год покажет, кто оказался прав: Intel с её агрессивной ставкой на High-NA или TSMC с её консервативным подходом к внедрению новых технологий.