首台商用High NA EUV光刻机完成组装，将助力Intel 14A工艺开发

当地时间4月18日，英特尔公司宣布在俄勒冈州希尔斯伯勒的研发基地达成了先进半导体制造领域的一个重要里程碑，完成了业界首个商用High NA（高数值孔径）极紫外（EUV）光刻机的组装。

据介绍，英特尔正在对ASML TWINSCAN EXE:5000 High NA EUV 光刻机进行校准步骤，为英特尔未来工艺路线图的生产做准备。该新设备能够通过改变将打印图像投影到硅晶圆上的光学设计，显着提高下一代处理器的分辨率和功能扩展。

英特尔院士兼英特尔代工逻辑技术开发光刻、硬件和解决方案总监Mark Phillips表示，“随着High NA EUV 的加入，英特尔将拥有业界最全面的光刻工具箱，使该公司能够在2030年代的后半段推动超越Intel 18A 的未来工艺能力。”

资料显示，ASML的第一代High NA EUV（EXE:5000）的分辨率为 8nm，可以实现比现有EUV光刻机小1.7倍物理特征的微缩，从将单次曝光的晶体管密度提高2.9倍，可以使芯片制造商能够简化其制造流程。并且，EXE:5000每小时可光刻超过 185 个晶圆，与已在大批量制造中使用的 NXE 系统相比还有所增加。ASML还制定了到 2025 年推出的第二代High NA EUV光刻机将产能提高到每小时 220 片晶圆的路线图，确保将High NA EUV光刻机集成到芯片工厂对于芯片制造商来说在经济性上至关重要。根据此前的爆料显示，High NA EUV的售价高达3.5亿欧元一台。

ASML 最近还宣布，它已在位于荷兰 Veldhoven 的公司总部的High NA实验室打印出了首条 10 纳米 (nm) 密集线。这些是有史以来光刻出的最精细的线条，为 EUV光刻机创造了最高分辨率的世界纪录。该演示验证了 ASML 合作伙伴蔡司的创新高数值孔径 EUV 光学设计。

众所周知，英特尔与ASML合作了数十年时间，推动了光刻技术从 193nm浸没式光刻技术发展到 EUV，但出于成本考虑，英特尔选择不在其 10nm 工艺（相当于台积电6nm）中使用该技术。相反，英特尔选择使用标准深紫外 (DUV) 光刻机进行四重图案化，需要对单个芯片层进行四次 DUV 曝光，而不是使用 EUV 进行单次曝光。结果，英特尔在良率方面遇到了重重困难，导致其10nm工艺推迟了五年。这也使得英特尔被台积电、三星等率先使用EUV光刻机的厂商持续超越。

因此，在英特尔CEO基辛格提出“IDM 2.0”战略后，英特尔便迅速重新聚焦于尖端制程工艺的提升，提出的了四年五个工艺节点的计划，希望在2025年凭借Intel 18A实现对于台积电2nm工艺的超越。与此同时，英特尔还希望通过率先采用High NA EUV光刻机来实现对于台积电等竞争对手的持续领先。最终在2030年前实现英特尔代工业务实现收支平衡的运营利润率，并成为全球第二大晶圆代工厂。

为此，英特尔在2023年12月已率先拿下了全球首台High NA EUV光刻机，并开始在英特尔俄勒冈州晶圆厂安装。High NA EUV光刻系统的大小等同于一台双层巴士，重量更高达150吨，相当于两架空中客车A320客机，全套系统需要43 个货运集装箱内的 250个货箱来装运，装机时间预计需要250名工程人员、历时6个月才能安装完成，不仅价格高昂也相当耗时。

从时间点上来看，从英特尔拿到首台High NA EUV光刻机，到现在的组装完成，仅用了4个月不到，足见英特尔对于尽快学习并运用High NA EUV光刻机的迫切程度。

此前外界预计该设备将会被英特尔用于其最先进的Intel 18A制程量产，不过，英特尔CEO基辛格（Pat Gelsinger）在2023年度财报会议上宣布，Intel 18A预计将在2024年下半年实现制造就绪，但是并不是采用High NA EUV光刻机量产，该设备将会被应用于Intel 18A以下的挑战。这也意味着High NA EUV光刻机将会被应用于Intel 14A的量产。

需要指出的是，ASML的第一代High NA EUV（EXE:5000）并不是专门的被应用尖端制程量产的机型，而主要是被用于尖端工艺的开发和验证。而第二代High NA EUV光刻机则主要面向于尖端制程的产线量产，其产能提高到每小时 220 片晶圆。

在最新的新闻稿中，英特尔宣布计划率先采用ASML第二代High NA EUV——TWINSCAN EXE:5200B 系统。

编辑：芯智讯-浪客剑