Processori Intel: la litografia EUV arriva in Europa

Intel ha annunciato di aver tagliato un importante traguardo presso il suo stabilimento irlandese (Fab 34): la litografia ultravioletta estrema (EUV) è un processo costruttivo che permette di produrre, a partire dai wafer in silicio, chip sempre più miniaturizzati.

Gli scanner litografici rappresentano la parte del processo produttivo che porta a realizzare un processore: stampano la microarchitettura di ogni singolo chip su un wafer di silicio scannerizzando un modello e trasferendone l’immagine sul wafer stesso che viene poi sviluppato.
Sebbene gli scanner litografici facciano parte del processo produttivo dei chip da diversi anni, la più recente versione della tecnologia, EUV, consente di stampare i circuiti in dimensioni più ridotte e con una maggiore precisione.

Azienda leader nella produzione di macchinari per l’utilizzo della soluzione EUV è l’olandese ASML, spesso tirata in ballo anche di recente quando si è parlato di Chips Act e degli sforzi europei per spostare una buona parte della produzione di chip nel vecchio continente entro il 2030.

Lo specifico sistema EUV prodotto da ASML e installato presso l’impianto Fab 34 di Intel in Irlanda è probabilmente il più complesso macchinario mai costruito: è composto da 100.000 parti, 3.000 cavi, 40.000 bulloni e più di un chilometro e mezzo di tubi. La preparazione dell’edificio della Fab 34 che ospita l’apparecchiatura di ASML ha richiesto 18 mesi di progettazione e costruzione.
Per trasportare la macchina sono stati utilizzati ben quattro Boeing 747 Cargo che hanno trasportato componenti pesanti fino a 15 tonnellate. La parte finale del trasporto è avvenuta su strada e ha richiesto l’uso di più di 35 autoarticolati.

Il sistema acquistato per lo stabilimento irlandese verrà utilizzato per la realizzazione dei processori con processo produttivo Intel 4 a 7 nm. Successivamente l’azienda di Santa Clara aprirà all’era angstrom.

Come funziona il processo EUV

I tecnici di Intel spiegano che la macchina installata presso Fab 34 utilizza luce EUV con una lunghezza d’onda di 13,5 nm.
Micro-goccioline di stagno vengono spruzzate in una camera a vuoto colpendole poi due volte con un raggio laser a CO₂ da 25kW.
Il primo passaggio a bassa energia fa evaporare la gocciolina che assume la forma di una nuvoletta di forma discoidale mentre il secondo, a elevata energia, trasforma la nuvola in plasma. Quest’ultimo viene concentrato in un raggio che rimbalza su una serie di specchi prima di raccogliere e mettere a fuoco l’immagine del circuito sul wafer arrivando così a stampare miliardi di transistor.

Lo scanner litografico è in grado di stampare elementi delle dimensioni minime di 13 nanometri (7.500 volte più sottili di un capello umano) con una precisione di allineamento di poco più di 1 nm. Uno schema che equivale a puntare un raggio laser esattamente sul dito di una persona partendo dalla luna.

Con l’arrivo del nuovo sistema in Irlanda prende il via la prima produzione EUV ad alto volume in Europa portando con sé il futuro della produzione di semiconduttori. Intel e ASML collaborano da molti anni all’avanzamento della tecnologia litografica e la Fab 34 sarà il primo stabilimento al di fuori dell’impianto situato in Oregon (USA) a utilizzare EUV.