Intel Foundry et ASML annoncent avoir franchi le cap du million de wafers traités avec des scanners High-NA EUV. C'est beaucoup, mais le chiffre mérite immédiatement une précision : Intel additionne ici les wafers utilisés pour la certification des machines, les essais, la recherche et développement ainsi que la production en volume.

Ce n'est donc pas un million de wafers de processeurs Panther Lake terminés. Le jalon reste intéressant pour une autre raison : Intel utilise maintenant le High-NA dans une vraie chaîne de fabrication commerciale.

Panther Lake est déjà passé sous les machines High-NA

Intel confirme que certaines couches d'un sous-ensemble de ses Core Ultra Series 3, nom de code Panther Lake, sont fabriquées avec cette nouvelle génération de lithographie sur le procédé Intel 18A.

Le groupe affirme également que les couches produites avec High-NA atteignent ou dépassent les performances obtenues sur des couches comparables fabriquées avec les systèmes EUV NXE conventionnels à ouverture numérique de 0,33. Intel indique que l'overlay, le débit et la disponibilité de ses équipements se situent au niveau attendu.

La distinction est importante. Intel ne prétend pas avoir basculé tout son procédé 18A vers High-NA. Il utilise la technologie là où elle apporte déjà un intérêt suffisant, sur certaines couches seulement.

Pourquoi passer de 0,33 à 0,55 change autant de choses

Le High-NA EUV fait passer l'ouverture numérique de 0,33 à 0,55. En simplifiant, le système peut imprimer des motifs plus fins avec une meilleure résolution, ce qui doit permettre de poursuivre la réduction des dimensions critiques des transistors sans multiplier autant certaines étapes de patterning.

Le prix à payer est industriel. Les machines EXE d'ASML sont gigantesques, extrêmement coûteuses et leur architecture optique anamorphique réduit la taille du champ imprimable avec les photomasques standards actuels.

Avec un masque de 6 pouces, un scanner High-NA ne peut exposer qu'environ la moitié du champ traditionnel utilisé par les systèmes EUV 0,33 NA. Pour fabriquer une grande puce, il faut donc assembler deux expositions avec une technique appelée stitching.

Le stitching fonctionne, mais Intel veut déjà s'en débarrasser

Le principe consiste à imprimer deux moitiés séparément puis à les raccorder avec une précision extrême. C'est techniquement faisable, et Intel dispose désormais des outils de conception et du PDK nécessaires pour le proposer.

Ce raccord ajoute cependant des contraintes. Le design doit être pensé autour de cette frontière et un mauvais alignement peut affecter les interconnexions. Le débit en prend aussi un coup : sur l'EXE:5200B, Tom's Hardware rapporte environ 175 wafers par heure sans stitching contre environ 125 avec cette technique.

Intel et ASML travaillent donc sur une solution autrement plus ambitieuse : doubler la taille des photomasques, de 6x6 pouces à 6x12 pouces.

Des masques deux fois plus grands pour retrouver un champ complet

Avec un masque 6x12 pouces, l'objectif serait de retrouver un champ d'exposition complet d'environ 26x33 mm en une seule fois. Plus besoin de couper une grosse puce en deux expositions High-NA.

Dit comme ça, il suffirait presque de fabriquer un masque plus long. En réalité, il faut modifier une bonne partie de l'écosystème : fabrication des masques, inspection, métrologie, nettoyage, pellicules de protection, systèmes de manipulation, logiciels et probablement les futures générations de scanners elles-mêmes.

Intel pousse cette transition depuis plus de trois ans avec ASML et d'autres acteurs de l'industrie. Rien ne garantit encore que le format 6x12 devienne le nouveau standard.

Intel a une avance d'expérience que TSMC n'a pas encore

Le calendrier rend la situation inhabituelle. Intel utilise déjà High-NA sur des produits logiques en volume alors que TSMC prévoit actuellement son adoption en production de masse autour de 2030. Samsung et SK Hynix préparent eux aussi leurs propres trajectoires, notamment pour la mémoire.

Cela ne signifie évidemment pas qu'Intel reprend automatiquement l'avantage global en gravure. Un procédé dépend du rendement, de la densité, du coût, des bibliothèques, de la conception, du packaging et de bien d'autres variables. Une machine plus avancée ne règle pas tout.

En revanche, les centaines de milliers de wafers de développement puis le passage au-delà du million donnent à Intel quelque chose de beaucoup plus difficile à acheter au dernier moment : de l'expérience de production.

Et cette fois, elle ne se limite plus à faire clignoter une machine à plusieurs centaines de millions de dollars dans un laboratoire. Une partie de Panther Lake passe déjà dedans.