Intel, geçtiğimiz günlerde düzenlediği bir etkinlikte, yeni nesil çip üretim teknolojisi olan 14A işlem süreciyle ilgili stratejilerini açıkladı. Şirket, özellikle maliyeti yüksek olmasıyla bilinen ve yeni bir teknoloji olan Yüksek NA (High-NA) EUV araçlarını kullanma konusundaki yaklaşımını detaylandırdı. Ancak Intel, bu yeni teknolojiye tam olarak bağımlı olmak yerine, bir yedek planı olduğunu da duyurdu.
Şirket, yeni High-NA EUV araçlarından ikincisini de Oregon'daki fabrikasına kurdu ve teknolojinin gelişiminin iyi ilerlediğini belirtiyor. Ancak yaklaşık 400 milyon dolar maliyetli olan ASML Twinscan NXE:5000 High-NA EUV makineleri henüz tam kapasite seri üretimde kullanılmıyor. Bu nedenle Intel, herhangi bir risk almak istemiyor.
Intel'in yetkilileri, 14A teknolojisinde hem Düşük NA (Low-NA) hem de High-NA çözüm seçeneklerinin bulunduğunu ve hangi yolun seçileceğine bakılmaksızın müşteri tasarımlarında herhangi bir değişiklik gerekmeyeceğini vurguladılar. High-NA EUV'nin beklentileri karşıladığını ve doğru zamanda devreye alınacağını belirten yetkililer, hem 18A hem de 14A işlem süreçlerinde yapılan testlerde, Düşük NA tabanlı çözümlerle High-NA tabanlı çözümler arasında verimlilik açısından bir fark olmadığını gördüklerini de eklediler. Bu durum, Intel'in müşterilerine en düşük risk ve en iyi sonucu sunacak seçeneklere sahip olmasını sağlıyor.
Intel, 14A işlem sürecinde High-NA EUV'yi yalnızca belirli katmanlarda kullanmayı planlıyor. Diğer katmanlar için farklı çözünürlükteki diğer makineler kullanılacak. Bu, iki teknoloji arasındaki kararın üretimin sadece belirli bir bölümünü etkileyeceği anlamına geliyor. Ancak Intel, Düşük NA EUV ile üçlü kalıplama (triple-patterning) tekniğini kullanarak High-NA ile aynı sonuçları elde edebildiklerini ifade ediyor.
Her iki tekniğin de aynı tasarım kurallarıyla uyumlu olması, Intel müşterilerinin High-NA EUV'nin nihai üretim akışına dahil edilip edilmeyeceği konusunda endişelenmesine gerek bırakmıyor. Ayrıca, her iki üretim akışının da aynı verimliliği sunması, High-NA EUV geliştirme sürecinde bir aksaklık yaşanması veya ekonomik nedenlerle devreye alınmaması durumunda pazara sunma süresinde ciddi bir gecikme yaşanmayacağının sinyalini veriyor.
High-NA EUV konusundaki tartışmalar genellikle maliyet etrafında dönse de, bu yeni makinelerin seri üretime geçişinde birçok teknolojik zorluk bulunuyor. Bu zorlukların çoğu, High-NA'yı uygulanabilir kılmak için gereken maskeler, kimyasallar ve hesaplamalı litografi gibi tamamlayıcı teknolojilerin yeni makinelere göre optimize edilmesiyle ilgili.
Ancak Intel, rekabette öne geçmek amacıyla ASML'nin makinesini ilk benimseyen şirketlerden biri oldu ve geliştirme aşamasında High-NA litografi kullanarak 30.000'den fazla wafer (çip plakası) üretti. Şirket yetkilileri, High-NA kullanımının yaklaşık 40 işlem adımını ortadan kaldırarak önemli maliyet tasarrufları sağladığını belirtiyor.
Yetkililer, High-NA EUV'yi kullanmalarının temel sebebinin maliyetin düşüklüğü olduğunu ifade ettiler. Tek geçişli High-NA EUV ile elde edilen desenin, geleneksel yaklaşımla (üçlü kalıplama ve yaklaşık 40 işlem adımı) elde edilen desene benzer olduğunu gösteren örnekler paylaşıldı. Bu, 14A'da High-NA kullanımının, çoklu geçişli Düşük NA EUV'ye kıyasla daha kısa ve basit bir üretim akışı sunduğunu ve maliyeti düşürdüğünü gösteriyor. Ayrıca, bu teknoloji, metal katmanları azaltarak ek performans artışı sağlama potansiyeli de sunuyor.
High-NA EUV, bir retikülün (kalıp) sadece yarısını tek seferde basabiliyor, bu da tam boyutlu bir işlemci oluşturmak için iki baskı ve bunları birleştirmek için birleştirme (stitching) teknolojisi gerektiriyor. Düşük NA EUV makineleri ise tam boyutlu bir retikülü tek geçişte işleyebiliyor.
Intel'in geçmişte yaşadığı 10nm işlem süreciyle ilgili sıkıntılar, şirketin TSMC karşısındaki liderliğini kaybetmesine neden olmuştu. Intel, bu sorunları aynı anda çok fazla yeni üretim tekniği ve teknolojisine büyük yatırımlar yapmaya bağlıyor. 14A işlem süreci için alternatif bir Düşük NA üretim akışı geliştirme kararı, bu geçmiş hataların tekrarlanmasını önlemeyi amaçlıyor.
Örneğin, şirket 18A işlem süreciyle sektörde bir ilk olan arka yüz güç dağıtım sistemini geliştirirken, aynı zamanda Intel için bir ilk olan çepeçevre geçitli (GAA) transistörleri de geliştiriyordu. Bir yedek planı sağlamak için 18A sürecinde daha sağlam bir risk azaltma stratejisi izlendi. Ancak hem GAA hem de arka yüz güç dağıtımında gelişim iyi ilerlediği için Intel, 18A işlemine planlandığı gibi devam etti.
Intel'in rakibi TSMC, kendi A14 işlem sürecinde High-NA EUV kullanmayacağını doğruladı ve bu yeni aracı seri üretimde ne zaman kullanacağına dair net bir bilgi vermedi. Intel başlangıçta High-NA'yı 18A sürecinde kullanmayı planlamıştı ancak bu planları değiştirdi. Şirket, 18A'nın beklenenden daha hızlı gelişmesinin, High-NA makinelerinin zamanında hazır olmayacağı anlamına geldiğini belirtti.
