اینتل روز دوشنبه اعلام کرد که بیش از یک میلیون ویفر ۳۰۰ میلی‌متری را با استفاده از اسکنرهای High-NA EUV خود پردازش کرده است، کمتر از دو سال و نیم پس از مونتاژ اولین ابزارش. در حال حاضر، این شرکت قصد دارد از فوتوماسک‌های ۶ اینچی استاندارد صنعتی استفاده کند که می‌توانند نیم‌فیلدهای ۲۶×۱۶.۵ میلی‌متری را نوردهی کنند و بنابراین برای تراشه‌های بزرگتر نیاز به دوخت میدان (field stitching) دارند. با این حال، اینتل همچنین در حال کار بر روی فوتوماسک‌های بزرگتر ۶×۱۲ اینچی است که اسکنرهای High-NA EUV را قادر می‌سازد تا فیلدهای کامل ۲۶×۳۳ میلی‌متری را بدون دوخت نوردهی کنند.

یک میلیون ویفر High-NA

آمار یک میلیون ویفر اینتل شامل ویفرهای پردازش شده در طول نصب و گواهینامه ابزار، تحقیق و توسعه، و تولید است. اوایل امسال، اینتل استفاده از اسکنرهای High-NA EUV را برای فناوری فرآیند ۱۸A خود تأیید کرد، بنابراین در حال حاضر این ابزارها برای ساخت برخی از پردازنده‌های Panther Lake اینتل استفاده می‌شوند. اینتل در حال حاضر دو ابزار ASML Twinscan EXE:5000 و حداقل یک اسکنر EXE:5200B دارد. تا اواخر فوریه ۲۰۲۵، اینتل حدود ۳۰,۰۰۰ ویفر را با استفاده از ابزار High-NA EUV خود پردازش می‌کند، بنابراین افزایش از ۳۰,۰۰۰ ویفر تا فوریه ۲۰۲۵ به بیش از یک میلیون تا سپتامبر ۲۰۲۶، یک افزایش عظیم در بهره‌برداری تجمعی High-NA است.

از آنجایی که ناوگان اینتل از دو سیستم EXE:5000 به سه سیستم گسترش یافته و اکنون شامل EXE:5200B بسیار سریع‌تر نیز می‌شود، نقطه عطف یک میلیون ویفر در واقع یک نقطه عطف ناوگان و بلوغ فرآیند است که اینتل برای اولین بار در صنعت به آن دست یافته است. آنچه این دستاورد شرکت را حتی مهم‌تر می‌کند این است که ASML در آوریل امسال اعلام کرد که تمام اسکنرهای High-NA EUV ارسال شده تا آن زمان بیش از ۵۰۰,۰۰۰ ویفر را با دستیابی به بیش از ۸۰٪ در دسترس بودن پردازش کرده‌اند، به این معنی که اینتل اکنون ویفرهای بیشتری را با استفاده از ابزارهای High-NA نسبت به مجموع بقیه صنعت پردازش کرده است.

پایبندی به دوخت

EUV معمولی 0.33-NA دارای بزرگنمایی ۴X در هر دو جهت است که میدان نوردهی آشنای ۲۶×۳۳ میلی‌متری را با فوتوماسک‌های سنتی ۶ اینچی امکان‌پذیر می‌سازد. با این حال، EUV 0.55-NA از بزرگنمایی آنافورمیک ۴X/8X استفاده می‌کند، بنابراین همان ماسک ۶×۶ می‌تواند تنها تقریباً ۲۶×۱۶.۵ میلی‌متر را روی ویفر فراهم کند. در نتیجه، دای‌های بزرگ که در یک میدان EUV معمولی ۲۶ × ۳۳ میلی‌متری جای می‌گیرند، باید به عنوان دو نیم‌فیلد با استفاده از High-NA EUV نوردهی شوند که به آن دوخت (stitching) می‌گویند. در حالی که دوخت یک راه‌حل کوتاه‌مدت قابل اجرا است، اما چندین نقطه ضعف دارد.

اولاً، این کار به شدت توان عملیاتی را از ۱۷۵ ویفر در ساعت به ۱۲۵ ویفر در ساعت در یک EXE:5200B کاهش می‌دهد. ثانیاً، طراحی تراشه‌ها باید دوخت را در نظر بگیرند و با در نظر گرفتن دوخت توسعه یابند، که به معنای آزادی کمتر در برنامه‌ریزی فضا است. ثالثاً، دو نوردهی باید با دقت بسیار بالایی تراز شوند تا ویژگی‌هایی که از مرز دوخت عبور می‌کنند به درستی به هم متصل شوند. حتی یک عدم تراز کوچک می‌تواند خطوط و وایاها را مخدوش کند، یا اتصالات را قطع کند، که به طور بالقوه نقص ایجاد کرده و بازده را کاهش می‌دهد، که این یک مشکل به خصوص پرهزینه برای دای‌های بزرگ CPU و GPU خواهد بود.

تلاش برای ماسک‌های ۶×۱۲ در حال پیشرفت

برای جلوگیری از استفاده از دوخت، صنعت — به رهبری اینتل — قصد دارد به ماسک‌های بزرگتر ۶×۱۲ تغییر کند، که یک میدان کامل ۲۶×۳۳ میلی‌متری را در یک نوردهی امکان‌پذیر می‌سازد. در حالی که این کار روی کاغذ آسان به نظر می‌رسد (ساخت ماسک دو برابر بلندتر)، تغییر ماسک نشان‌دهنده یک تغییر عظیم در اکوسیستم است.

انتقال از فوتوماسک‌های ۶×۶ اینچی به ۶×۱۲ اینچی نیازمند تغییرات اساسی در سراسر اکوسیستم ماسک موجود است، از جمله بلنک‌های ماسک و رسوب‌گذاری، اچینگ، بازرسی و اندازه‌گیری، تمیزکاری، پلیکل‌ها، نویسنده‌های ماسک، و سیستم‌های جابجایی ماسک. نکته مهم این است که اسکنرهای High-NA EUV نیز باید برای جای دادن ماسک‌های بزرگتر اصلاح یا بازطراحی شوند، که این انتقال را به یک تلاش بزرگ برای بازسازی ابزار در سراسر زنجیره تأمین نیمه‌هادی تبدیل خواهد کرد. در حالی که نه ASML و نه اینتل تأیید نکرده‌اند که اسکنرهای High-NA EUV موجود یا برنامه‌ریزی شده می‌توانند برای مدیریت ماسک‌های بزرگتر اصلاح شوند، طبق نقشه راه ASML، تمام اسکنرهای High-NA EUV آینده که قبل و بعد از سال ۲۰۳۳ عرضه می‌شوند، حول رتیکل‌های ۶×۶ اینچی و دوخت طراحی شده‌اند.

باید دید که آیا صنعت به فوتوماسک‌های بزرگتر ۶×۱۲ اینچی روی می‌آورد یا خیر، اما به نظر می‌رسد اینتل مبلغ اصلی برای تغییر استاندارد ماسک است که زیرساخت لیتوگرافی پروجکشن را برای دهه‌ها تعریف کرده است. اگر این تلاش به ثمر بنشیند، اینتل احتمالاً یک مزیت قابل توجه پیشگامی نسبت به رقبای صنعتی خود خواهد داشت زیرا استاندارد صنعت لیتوگرافی پروجکشن را برای دهه‌های آینده تعریف و تعیین خواهد کرد، مزیتی که دست کم گرفتن آن دشوار است.