Voor iedereen die niet weet wat een PDK (Process Design Kit) van Intel is. Een PDK is een bundle van gegevens, modellen en tools die je nodig hebt voor het produceren van chips op een specifieke technology node van Intel (18A-P in dit geval).
Voordat je een chip kunt laten produceren bij een foundry moet je een chip eerst ontworpen hebben. Daarvoor zijn specifieke tools (EDA) beschikbaar. Hierin kun je een logisch ontwerp van je chip maken die door de tooling vertaald kan worden naar een fysiek ontwerp. Om deze vertaalslag te maken heb je de PDK nodig. In de PDK vind je dan onder andere bestanden die beschrijven welke logische bouwblokjes (standard cell libraries) Intel kan produceren en design-rule checks om je ontwerp te checken. Naast input voor je EDA krijg je een Design Rule Manual die beschrijft waar je op moet letten in je chip ontwerp en modellen en compilers om chip structuren te generen en te simuleren.
Zodra je een chip ontwerp heel heel erg goed getest hebt kun je deze laten produceren. Dan is je chip ontwerp vertaald naar een fysiek ontwerp. En dat fysieke ontwerp is weer opgedeeld in productiestappen. Voor het patroon van een stap maken ze dan één reticle mask, dat is een soort dure dia die je gebruikt in je projectie op een lichtgevoelige laag om je patroon over te brengen. Dat doe je in één lithografie machine (zoals die van ASML), of je moet meerdere instanties van deze reticle hebben als je veel chips wilt produceren door parallel te werken met meerdere machines (dat is een dure grap 100k+ per reticle ofzo, zo'n machine is ook erg duur trouwens). Zo bouw je de transistor op en daarna de metaal lagen. Zo'n metaal laag breng je aan door eerst een isolatie laagje aan te brengen, die netjes vlak te polijsten, hard mask (bescherm laagje), lichtgevoelige laag (resist), dan doe je met ultra-violet licht tegen je reticle schijnen om het patroon van die stap uit je ontwerp in je lichtgevoelige laat te krijgen, laat je lichtgevoelige laag uitharden en het belichte stuk kun je dan makkelijk verwijderen om een fysieke mal van je patroon te hebben als bovenste laag, met plasma verwijder je materiaal in deze mal om geultjes te maken, verwijder de uitgeharde lichtgevoelige laag die je mal vormde en je bescherm laag, leg een laagje koper die o.a. de geultjes opvult, even je het koper verhitten, het hele oppervlakte mooi vlak polijsten zodat alleen het koper in de gevulde geultjes overblijft, een beschermend siliciumnitridebarrière omdat koper anders oxideert, en je herhaalt deze stappen zo'n 15+ keer totdat alle metaal laagjes er liggen.
Een chip bouw je op een silicium wafer. De (meestal monokristallijne) wafer is de semiconductor die de basis is van je transistor. Deze transistoren vormen de basis van je logica op je chip. Om deze logica met elkaar te verbinden gebruiken ze metalen traces (sporen) en vias. Deze metaal lagen gebruiken ze ook om de chip met de buitenwereld te verbinden en ook zo de chip van spanning te voorzien. En omdat je op een oppervlakte geen overlappende sporen kunt maken gebruiken ze hiervoor meerdere lagen, van dun bij de transistor tot dikker aan de kant waarmee je de 'die' (1 chip die uit de wafer is gezaagd) met zijn package (behuizing) gaat verbinden. Nu is 18A (en ook 18A-P) speciaal omdat die back-side power delivery gebruiken, hierbij scheiden ze de signaal traces/vias met die van de spanning. Hierdoor verminder je de metaal laagjes op je transistor iets en kun je de overgebleven signaal traces optimaliseren voor zo'n efficient mogelijk signaal. De 18A-P node is speciaal voor mobiele chips, doordat de transistoren op een iets lager voltage kunnen schakelen maar er ook extra maatregelen zijn getroffen om 'leakage' te voorkomen. Het proces is zelf compatible met 18A en 18A-PT (3D stacking variant). Meer info:
https://www.intel.com/content/www/us/en/foundry/process/18a.html