英特尔开始出货High-NA EUV芯片
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英特尔已开始出货采用ASML High-NA EUV扫描仪制造部件的笔记本处理器,这标志着该下一代光刻工具首次在英特尔18A制程中用于大批量生产。
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# Intel 开始出货高数值孔径 EUV 芯片
来源:https://morethanmoore.substack.com/p/intel-starts-shipping-high-na-euv
2024 年 4 月,我穿上无尘服,走进英特尔位于俄勒冈州希尔斯伯勒的 D1X 工厂,站在一台巴士大小、价值堪比小国的机器旁。英特尔院士 Mark Phillips 解释说,这是 ASML 的第一台 High-NA EUV 扫描仪,重达 165 吨。安装刚刚完成,校准工作也已开始,但距离运行测试晶圆仍需几个月。实际上,英特尔在工具安装上仅比 ASML 领先几周,这使得两家公司能够紧密合作。
在我们参观这台工具时,大约 15 人左右,CNBC 还带着预先批准的摄像设备,大家最关心的问题是:这台工具何时会用于生产硅片和硬件?
答案在 2026 年 7 月 15 日揭晓。ASML 发布了一份新闻稿 (https://www.asml.com/en/news/press-releases/2026/high-na-euv-reaches-new-readiness-milestone),确认英特尔代工已将 High-NA 引入高量产。利用这台工具,英特尔正在对其最新笔记本处理器上的部分层进行图案化:这些处理器是基于英特尔 18A 工艺的 Panther Lake,即 Core Ultra Series 3 笔记本芯片。
从英特尔和 ASML 的角度看,这意味着这些 High-NA 层已在俄勒冈州获得双重认证,其良率与需要多步工序才能完成同样工作的常规 EUV 工具持平。我问这仅仅用于测试芯片吗,但英特尔确认,这意味着部分使用价值 3.8 亿美元的 High-NA 扫描仪打印的硅片制成的笔记本正在向客户发货。
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[](https://substackcdn.com/image/fetch/$s_!sodI!,f_auto,q_auto:good,fl_progressive:steep/https%3A%2F%2Fsubstack-post-media.s3.amazonaws.com%2Fpublic%2Fimages%2Fdf90b04e-f34e-4418-a974-018ec1594feb_4000x2667.jpeg)英特尔院士 Mark Phillips 在 D1X 洁净室的 High-NA 工具前向团队介绍情况。2024 年 4 月。图片来源:英特尔公司
自从 2024 年的那次参观以来,英特尔一直可以声称拥有全球首台 High-NA 工具,但人们始终在质疑:这类工具究竟用于研究还是生产?让产品层以与隔壁成熟扫描仪相当的良率通过这台机器,是一个需要克服的重大步骤。接下来的问题是:在更昂贵的机器上单次曝光的经济性是否长期可行。
这台机器是一座两层楼高的不锈钢管道、真空腔体和线缆墙,包围着晶圆台,几乎所有这一切都是为了服务一个物理参数。迄今为止,所有量产 EUV 扫描仪都通过数值孔径 (NA) 为 0.33 的光学器件进行成像。数值孔径描述了光学器件能够收集的光锥宽度,更宽的光锥能解析更精细的细节,因此将 High-NA 提升到 0.55 后,单次曝光的最小特征尺寸大约缩小了三分之一。实际上,这使得晶圆厂可以在一个循环中打印出原本需要两到三次低 NA 曝光拼接而成的图案。每减少一次曝光,就降低了成本、缩短了周期时间,并减少了一次缺陷机会——简而言之,更少的曝光通常更好。
[](https://substackcdn.com/image/fetch/$s_!UIwr!,f_auto,q_auto:good,fl_progressive:steep/https%3A%2F%2Fsubstack-post-media.s3.amazonaws.com%2Fpublic%2Fimages%2F62bfc519-00f5-4ad4-8a27-9612acbc4452_4000x2667.jpeg)ASML 首台商用 High-NA EUV 系统在英特尔 D1X 工厂
达到 0.55 并非没有代价,不仅体现在机器成本上,还体现在物理和芯片生产中。ASML 转向了相机式的变形光学器件,该器件沿两个轴以不同倍数放大掩模——这实际上将扫描仪单次曝光能成像的场大小减半。最大芯片面积从 858 mm²(26 x 33 毫米)降至 429 mm²(26 x 16.5 毫米)。现在,全掩模裸片必须分两次曝光再拼接回来,这使原本希望通过更高分辨率实现的工艺简化变得复杂。
单台系统成本接近 3.8 亿美元,大约是低 NA 扫描仪的 2-3 倍,安装一台需要大约 250 个板条箱和数月的现场工作。这两个事实——高工具成本与单次曝光代价,但减少工艺步骤——使其定价效率受到质疑。
High-NA 真正的价值将在更长时期内体现——正如 imec 的长期路线图所示。根据该时间线,0.33 NA EUV 承载了从 N7 时代到大约 N2 节点的金属间距缩放,间距从约 40 nm 降至约 21 nm。相比之下,High-NA 0.55 EUV 可将间距延伸至 A14,并进一步到 A5 左右。从路线图看,High-NA 是一种能使用十年的工具,其工作将很快真正开始,并延续到 2030 年代。
[](https://substackcdn.com/image/fetch/$s_!9DYh!,f_auto,q_auto:good,fl_progressive:steep/https%3A%2F%2Fsubstack-post-media.s3.amazonaws.com%2Fpublic%2Fimages%2F0e3a3298-9311-46a0-9ebf-91c50b10c837_1600x900.jpeg)imec 的长期路线图
那么,为什么英特尔要在 18A(相当于 N2)上运行它?18A 是围绕低 NA EUV 和多图案化设计的,英特尔为其设计的硬件并不依赖 High-NA 来出货。任何新技术的难点之一在于确保其至少能替代现有技术,这就是为什么 Panther Lake 上的层在低 NA 和 High-NA 上都获得了双重认证,而不是仅要求 High-NA。英特尔将这台机器整合到一个没有它也可以正常运行的节点中,这样当 14A/10A 到来并且 High-NA 变得更为必要时,其人员和工艺配方已经完成了学习。如果 18A 晶圆出现问题,在调整好之前对产品影响不大——而英特尔现在表示已经调整好了。
关注英特尔的人会明白,这与上一次技术转型相反——当时英特尔在 10nm 时代对 EUV 犹豫不决,并因谨慎而付出了数年的延迟代价。这一次,它走在了前列,而台积电则在等待。
一个合理的问题是:这一切是否物有所值?怀疑的观点来自 SemiAnalysis (https://newsletter.semianalysis.com/p/spie2025)。基于 IBM 在 2025 年会议上关于 High-NA 的研究,他们解释说,一次 High-NA 曝光的成本大约是低 NA 的 2.5 倍。在这样的比例下,只有当单次曝光能替代足够多的低成本曝光时,新工具才能收回成本。SemiAnalysis 的模型显示,对于大多数层而言,盈亏平衡点在 2030 年左右,在需要三个或更多掩模之前,低 NA 双图案化更便宜。
从物理角度来看,另一个因素是剂量。要获得最小层,需要更高的 EUV 功率,即更高的剂量,但更高的剂量迫使扫描仪在每个场停留更长时间。更慢的扫描仪每小时打印的晶圆更少,从而推高了每片晶圆的成本。台积电同样保守地解读了这些数据,跳过 High-NA 用于其 2nm 和 A16 节点,并且在 2029 年之前仍然相对不明确,尽管已购买用于测试的机器。
看空案例通常低估的一点是,这些因素并未阻止机器的销售。到 2024 年初,ASML 已经获得了 10 到 20 台 High-NA 订单,而且不仅仅来自英特尔:SK 海力士也下了订单,并在 2025 年底成为首家安装商用系统的内存制造商。三星也在使用他们订购的工具。甚至纽约州也订购了一台,安装在奥尔巴尼——主要将租赁给 IBM。ASML 目前每年建造大约 12 到 15 台系统,并预计到 2028 年每年约 20 台。
关于产能和每小时晶圆数的反对意见也在得到解决。我在 2024 年看到的那台工具是 EXE:5000 型号,针对研发量设计。英特尔在 2025 年底在 D1X 验收的生产型 EXE:5200B 运行速度约为每小时 175 片晶圆,叠层精度 0.7 nm,产能提升约 60%,而 ASML 更大的 6x12 英寸掩模旨在减少由减半场导致的拼接开销。IBM 在其论文中也展示了 SPIE 叠层数据,声称拼接不会带来明显损失。
[](https://substackcdn.com/image/fetch/$s_!MyeT!,f_auto,q_auto:good,fl_progressive:steep/https%3A%2F%2Fsubstack-post-media.s3.amazonaws.com%2Fpublic%2Fimages%2F00d30234-5496-452d-a3d4-74f11dfc800f_4000x2667.jpeg)It's a me!
双方实际上并未在算法上争执。许多分析师试图计算每次曝光的美元成本。使用该工具的晶圆厂也在计算他们因单次运行而非多图案化而节省的曝光次数、掩模、对准步骤和缺陷数量。Panther Lake 是这一论点中的首个发货证据,而匹配的良率结果对于认为该工具已准备好投入工作的方面来说是一个有力论据。
不。我问英特尔是否会为 High-NA 部件设置不同的 SKU,以便你能炫耀地带着 High-NA 芯片去办公室,但遗憾的是,看起来这些硬件只是普通部件,与其他产品混在一起。我确信英特尔仍然会按批次跟踪长期影响,以防万一,但公众只会得到一块 CPU。
随着英特尔本季度财报即将发布,我可以想象电话会议上的一些分析师会询问迄今为止的产量。我猜测这会根据这些工具的研究用途而波动,然后在闲置时通过运行一些 Panther Lake 晶圆来分摊部分成本。在我第一次访问 D1X 时,我记得看到一排五台低 NA EUV 机器全部运行,整个工厂至少还有十几台。这才是晶圆厂获得产能的方式,因此跟踪英特尔的 High-NA 订单可能是衡量他们对长期良率、质量和成本有多信心的好指标。
英特尔已经表示,对于 14A 上的外部客户,High-NA 将是一个可选选项——选择它,你将因步骤更少而更快上市,可能需要为次日或两日发货支付额外费用。
- https://www.asml.com/en/news/press-releases/2026/high-na-euv-reaches-new-readiness-milestone
- https://newsroom.intel.com/press-kit/intel-high-na-euv
- https://research.ibm.com/publications/accelerating-high-na-euv-lithography-insertion-for-interconnect-scaling-and-beyond-performance-cost-and-future-prospects
- https://research.ibm.com/publications/multi-reticle-stitching-applications-from-packaging-to-high-na-euv
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