На видеоролике Intel приоткрыла завесу тайны над производством шаблонов (которые также называются масками или трафаретами) для литографии полупроводниковых чипов, ранее остававшимся закрытым. Данные маски используются для экспозиции на светочувствительный материал, после чего с помощью химических и физических процессов на кристалле образуются транзисторы и полупроводниковые схемы. Как правило, производители полупроводников держат технологии создания шаблонов в секрете, поскольку данный этап очень важен при производстве.
Но Intel решила показать производство масок в Санта-Кларе (Калифорния, США). Подобные шаблоны имеют размер 152,4 x 152,4 мм и толщину 6,35 мм. Они изготовлены из идеального кварца. На кварц с помощью электронной литографии переносится определенная часть дизайна архитектуры. В результате каждая маска содержит 5 петабит или 625 Тбайт информации.
Подобные размеры масок можно объяснить шириной структур процессоров. Увеличивать разрешение через уменьшение длины волны или переходить на более сложные структуры фотолитографии с несколькими десятками слоев весьма проблематично. На данный момент продолжается переход на литографию с глубоким ультрафиолетом EUV, которая использует экспозицию с длиной волны 13,5 нм вместо нынешней 193 нм. Крупный размер маски при производстве полупроводников уменьшается до проецируемого участка с помощью линзы.
Структура кварца должна быть идеальной, чтобы не нарушать информационную матрицу. Иначе ошибки маски будут передаваться на чип в процессе литографии. Поэтому и чип получится тоже с ошибкой. Так что изготовление масок - процесс высокоточный и "чистый".
На производство подобной сложной маски уходит порядка пяти дней (в конце концов, речь идет о миллиардах транзисторах на чипе). Для современных 14-нм процессоров Intel использует больше одной маски, поскольку чип состоит из множества слоев. На самом деле в производстве 14-нм чипов Intel использует более 50 масок. И все они не должны содержать ошибок.
Поскольку Intel занимается разработкой архитектуры CPU и производством чипов самостоятельно, маски она тоже производит сама. Таких компаний с полным циклом очень немного. В случае AMD, например, производством масок занимается контрактный производитель, TSMC или GlobalFoundries. Кроме Санта-Клары Intel производит маски на заводе в Хилсборо (рядом с Портлендом, США, штат Орегон). С двух упомянутых заводов маски затем расходятся на все полупроводниковые производства Intel.