Intel首台High-NA光刻机：0.7纳米精度，直指14A芯片！

美国集成电路巨头英特尔公司（Intel）近日宣布，其已成功安装并验收了全球首台用于商业芯片生产的高数值孔径（High-NA）极紫外光刻机（EUV）。这台由荷兰ASML公司制造的Twinscan EXE:5200B设备，配备0.55数值孔径投影光学系统，标志着半导体制造技术正从早期实验阶段迈向高产量制造（HVM）的新纪元。

此次安装的Twinscan EXE:5200B设备已通过严苛的验收测试，并计划用于英特尔14A制程工艺的开发。据新媒网跨境获悉，14A制程将是全球首个在其最关键层依赖High-NA EUV光刻机进行图案化的节点。这一成就不仅凸显了英特尔在先进制造领域的决心，也预示着下一代芯片制造技术即将进入实际应用阶段。

High-NA EUV技术是当前低数值孔径（Low-NA）EUV光刻机的重要升级。现有的Low-NA EUV设备在不采用多重图案化技术的情况下，分辨率极限为13纳米。而ASML的新型Twinscan EXE:5200B设备则能实现8纳米的图案分辨率，这意味着芯片制造可以突破现有技术的限制，在不依赖复杂的多重曝光方案下，实现更精细的特征尺寸。

相较于英特尔在2023年接收的首台EXE:5000平台，Twinscan EXE:5200B在多方面实现了性能提升。新设备每小时可处理175片晶圆，曝光剂量为50毫焦耳/平方厘米，而EXE:5000在20毫焦耳/平方厘米剂量下为每小时185片晶圆。更重要的是，Twinscan EXE:5200B实现了0.7纳米的套刻精度（overlay accuracy），这一参数对于持续缩小的特征尺寸至关重要。

为了进一步提升性能，ASML和英特尔对光刻机的多个核心组件进行了优化。其中，功率更高的EUV光源是关键一环，它能在50毫焦耳/平方厘米的剂量下实现更快的晶圆曝光速度。这有助于在保证良好图像对比度的同时，支持可行的光刻胶/工艺窗口，并最大限度地减少线边缘粗糙度（LER）和线宽粗糙度（LWR），这些都是现代生产节点面临的技术挑战。

除了光学系统和光源，晶圆传输系统也经过了重新设计。晶圆传输系统负责晶圆的存储、排队以及进出光刻机的移动，其性能直接影响下一代工具的生产效率和图案化精度。通过改进晶圆批次流程和处理方式，新设计确保晶圆以更可预测的状态抵达曝光台。同时，该系统提供更严格的温度控制，使晶圆和载体在曝光前后保持稳定的温度。即使是微小的温度变化，也可能导致晶圆膨胀或收缩，进而引发套刻误差，最终降低良品率。

通过减少热和机械方面的波动，新架构有助于最大程度地降低长时间运行中的漂移现象，从而使光刻机能够保持稳定的运行状态，并减少频繁校准的必要性。这种稳定性对于未来几年必然会应用于亚1纳米工艺技术的多重曝光和多道次图案化方案而言，具有极其重要的意义。

Twinscan EXE:5200B设备0.7纳米的套刻精度，是通过提升载物台控制、传感器校准和环境隔离等多项技术进步实现的，其重要性不容小觑。在下一代工艺技术中，即使是微小的对准误差也可能导致良品率损失，因此卓越的套刻性能是保障芯片制造成功率的关键。

业内普遍认为，ASML的Twinscan EXE:5200B并非英特尔晶圆厂中的一台普通EUV光刻机，而是其有望重塑半导体行业领导地位的重要基石。为充分发挥High-NA EUV图案化的最大价值，英特尔正在同步推进光罩、刻蚀工艺、分辨率增强技术以及计量检测等方面的协同优化工作。

英特尔方面表示，High-NA EUV工具将带来更灵活的设计规则，减少图案化步骤，降低光罩数量，缩短生产周期，并由于在14A及更先进工艺技术中不再需要多重图案化而提高良品率。此外，随着英特尔逐步掌握High-NA EUV工具的使用并积累宝贵的HVM经验，未来在亚1纳米时代需要插入High-NA EUV多重图案化时，也能在不显著影响良品率的前提下实现。

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本文来源：新媒网 https://nmedialink.com/posts/intel-first-high-na-litho-0-7nm-for-14a-chips.html