8 сентября 2026 года ASML сделала три крупных объявления в один день, детализируя новые или расширенные сотрудничества с Intel Foundry, Samsung Electronics и TSMC в области литографии с высоким числом апертур Extreme Ultraviolet, известной как High-NA EUV. Эти объявления возобновили внимание отрасли к фотошаблонам, фундаментальной, но часто недооцененной части производства полупроводников.
Фотошаблоны сейчас проходят переход от 6-дюймовых к 12-дюймовым форматам. Хотя три гиганта по производству чипов движутся в одном направлении, каждый из них следует совершенно разным временным графикам и подходам.
Общее направление: общее решение в эпоху ИИ
Все три объявления раскрывают сильный стратегический консенсус среди производителей чипов.
Первая точка согласия — переход на более крупные фотошаблоны. Все три объявления отмечают, что полупроводниковая отрасль на протяжении десятилетий полагалась на формат фотошаблонов размером 6 дюймов. С появлением High-NA EUV переход на более крупные форматы — либо 12-дюймовые, либо 6 × 12 дюймов — может повысить производительность фабрик, сократить затраты на производство чипов и устранить ограничения стыковки. Эти преимущества могут сделать будущие поколения передовых чипов более экономически эффективными для производства.
Вторая точка заключается в том, что ИИ является основным двигателем этого перехода. В объявлении, касающемся Intel, говорится, что компании, разрабатывающие все более сложные ИИ-продукты, требуют постоянных инноваций в производстве. В объявлении Samsung подчеркивается, что эпоха ИИ переопределяет полупроводниковую отрасль. Объявление TSMC более явно утверждает, что количество слоев, использующих High-NA EUV, увеличится по мере продвижения процессорных узлов, в основном из-за все более сложных архитектур транзисторов, необходимых для приложений ИИ. Растущий спрос на вычислительную мощность ИИ ускоряет инновации в процессе производства.
Третья точка — это растущая необходимость в сотрудничестве на уровне экосистемы. Intel указала на тесное сотрудничество с ASML, производителями масок, поставщиками автоматизации, партнерами EDA, поставщиками материалов и производителями полупроводников. Samsung заявила, что будет тесно сотрудничать с отраслевыми партнерами. TSMC и ASML совместно запустили отраслевую инициативу, подчеркивая, что сотрудничество может открыть возможности, которые ни одна компания не может достичь самостоятельно.
Разные пути: ранний игрок, новый участник и соинициатор
Несмотря на общее направление, три компании значительно различаются в своих стратегических позициях, технологических дорожных картах и коммерческих временных графиках.
Intel была признана ASML ранним игроком и пионером. Президент и генеральный директор ASML Кристоф Фуке заявил, что Intel Foundry была одним из лидеров отрасли в принятии технологии High-NA. Intel установила первую коммерческую систему EXE в 2024 году, завершила квалификацию новейшего оборудования и отправила первый логический чип, произведенный в больших объемах с использованием технологии High-NA. Фуке также подчеркнул, что Intel вышла за рамки планирования и уже добилась результатов.
Samsung присоединяется к инициативе в качестве важного участника отрасли. Согласно объявлению, Samsung присоединится к отраслевой инициативе по продвижению технологии фотошаблонов следующего поколения размером 12 дюймов. Хотя Samsung не возглавляет инициативу, она предлагает отличительную дорожную карту: компания планирует стать первой в отрасли, использующей High-NA EUV для массового производства DRAM в 2028 году. Это будет первым переходом от логических чипов к производству памяти с использованием технологии High-NA.
TSMC, напротив, является соинициатором. В объявлении говорится, что ASML и TSMC создали совместную инициативу для руководства переходом полупроводниковой отрасли к более крупным EUV фотошаблонам. Вместо того чтобы присоединиться к существующей структуре, TSMC работает с ASML над её созданием и помогает формировать стандарты для перехода.
В объявлениях также сообщается, что технология High-NA использовалась в массовом производстве для отдельных слоев процессоров Intel Core Ultra Series 3 с кодовым названием Panther Lake. Более одного миллиона подложек было обработано, при этом точность наложения, производительность и доступность системы соответствовали ожиданиям. Продукты Intel 18A, произведенные с использованием технологии High-NA, reportedly достигли производительности, равной или превышающей таковую по сравнению с аналогичными слоями, произведенными с использованием существующих платформ EUV.
Samsung планирует стать первой компанией, которая введет High-NA EUV в производство DRAM объемом до 2028 года. Компания сообщила, что это дополнительно продемонстрирует готовность технологии High-NA поддерживать как современные памяти, так и логические приложения.
TSMC планирует начать использовать технологию High-NA для производства объемом на передовых узлах в 2030 году. Компания также раскрыла два дополнительных этапа: создание пилотной линии фотовыводов размером 12 дюймов в 2031 году и поддержку введения 12-дюймовых систем литографии High-NA в производство на передовых узлах в 2033 году.
Что такое крупные фотовыводы и почему эпохе ИИ они необходимы?
За пределами сходств и различий между тремя компаниями остается один центральный вопрос: что такое более крупные фотовыводы, которые они разрабатывают, и что они означают для производства чипов в эпоху ИИ?
Фотовыводу, иногда называемый маской или ретикулой, функционирует как «негатив» или шаблон, используемый во время литографии полупроводников. Система литографии EUV направляет экстремальное ультрафиолетовое свет на отражающую фотовыводу. Отраженный узор затем проецируется на кремниевую пластину, передавая проектирование схемы на поверхность пластины. Производительность, потребление энергии и выход чипа частично зависят от того, насколько точно можно перенести все более сложные узоры схем.
Полупроводниковая промышленность использовала 6-дюймовые фотовыводы в качестве стандартного формата на протяжении десятилетий. Этот размер был достаточен для более ранних технологических узлов, но его физические ограничения становятся более очевидными с технологией High-NA EUV.
Одной из актуальных концепций является стыковка. Поскольку 6-дюймовая фотовыводу обеспечивает ограниченное поле экспозиции, проектирование чипа, которое слишком велико или сложно, может потребовать деления на несколько областей маски. Отдельные узоры затем комбинируются через несколько экспозиций. Этот процесс увеличивает сложность производства и вводит дополнительные риски перекрытия и выхода. В объявлении Intel сообщается, что их решение для набора проектирования поддерживает стыковку, в то время как одной из целей перехода на более крупные фотовыводы является устранение ограничений стыковки.
Переход на 12-дюймовые фотовыводы — или 6 × 12-дюймовый формат Intel — существенно расширяет доступную площадь маски. Более крупный формат может покрыть большую площадь чипа за одну экспозицию, сокращая или устраняя необходимость в стыковке. Он также может улучшить продуктивность фабрики, сократить время обработки пластин, снизить производственные затраты и упростить технологические процессы.
Чипы ИИ обычно характеризуются большими размерами кристаллов, сложной архитектурой транзисторов и высокой плотностью I/O. GPU от NVIDIA, ускорители ИИ от AMD и процессоры центров обработки данных Intel часто превышают размеры обычных процессоров ПК и могут интегрировать десятки или даже сотни миллиардов транзисторов. Как отметила TSMC в своем объявлении, все более сложные транзисторные архитектуры для приложений ИИ будут способствовать продолжению роста числа слоев, требующих High-NA EUV.
В условиях ограничений 6-дюймовых фотовыводов производство все более сложных чипов ИИ может потребовать стыковки. Поскольку проектирование чипов ИИ продолжает расти, стыковка создает большие трудности, связанные с сложностью процесса, точностью перекрытия и выходом. Формат 12-дюймовых фотовыводов предлагает более фундаментальное решение, снижая физические ограничения, накладываемые размером маски. Это может позволить производителям чипов интегрировать больше транзисторов в проектировании чипов с одной экспозицией, одновременно повышая производительность чипов ИИ при более низких затратах и с большей производственной эффективностью.