Оформлен новый заказ на одну фотолитографическую машину стоимостью 400 миллионов долларов: Samsung и TSMC изменили свою позицию, три крупнейших чиповых гиганта полностью поддержали самые передовые технологии High NA EUV от ASML.

Zhicheng Financial APP отмечает, что ASML (ASML.US) уже получила обязательства по использованию от ведущих производителей чипов, которые намерены внедрять её новейшее оборудование для производства полупроводников, параллельно продвигаясь к более широкой кооперации для удовлетворения стремительно растущего спроса на более мощные технологии искусственного интеллекта.

Samsung Electronics и TSMC планируют начать массовое использование оборудования ASML для литографии с высокой числовой апертурой (High NA EUV) в 2028 и 2030 годах соответственно, присоединившись к Intel в эксплуатации этих машин, стоимость одной из которых может достигать 400 миллионов долларов. Samsung является ведущим производителем чипов памяти, а TSMC — лидером по производству кастомных чипов для таких компаний, как Nvidia и Apple.

Эти четыре компании также заключили сложное, но крайне важное соглашение о технических стандартах фотошаблонов (Photomask, также известных как маски) — ключевых компонентов производства полупроводников. Поскольку весь сектор спешит соответствовать растущему спросу на искусственный интеллект, этот альянс планирует перейти от нынешнего стандарта в 6 дюймов на 12-дюймовую версию для повышения производительности и снижения издержек. Фотошаблоны похожи на деревянные гравюры, используемые для многократной печати одного и того же рисунка, но в отличие от них, используются световые лучи для нанесения изображения на кремниевую подложку.

Хотя переход на фотошаблоны большего размера долгое время считался сложным и дорогостоящим, координированные действия дают отрасли перспективы значительных выгод. Технический директор ASML Марко Питерс отметил, что эта новая технология способна повысить производительность машин High NA на 40%, одновременно упрощая процесс проектирования.

Питерс в интервью заявил: «Это огромная возможность, которая разумеется означает скачок в производительности».

ASML — единственная в мире компания, способная производить оборудование для экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии, необходимое для создания самых современных ускорителей искусственного интеллекта и схожих чипов. Компания анонсировала машины Low NA EUV в 2019 году и с тех пор сотрудничает с заказчиками для внедрения более продвинутых систем High NA.

На заводах TSMC выпускают чипы по заказу клиентов, начиная от Nvidia, AMD до Qualcomm, и компания традиционно осторожно подходила к использованию дорогостоящего оборудования, считая, что рост производительности пока не соответствует стоимости его внедрения.

Однако по заявлению от вторника TSMC теперь планирует с 2030 года внедрять системы High NA на базе существующих 6-дюймовых фотошаблонов. Обе компании намерены до 2031 года создать тестовую линию по производству 12-дюймовых фотошаблонов, что станет одним из этапов подготовки к запуску данной технологии с High NA до 2033 года.

Генеральный директор TSMC Вэй Чжэцзя отметил в заявлении: «TSMC всегда верила в силу сотрудничества, чтобы преодолевать технологические барьеры прежде, чем они превратятся в экономические барьеры для индустрии полупроводников».

Samsung, также предоставляющая услуги логической чиповой контрактной сборки и являющаяся одним из крупнейших в мире производителей памяти, планирует запустить машины High NA от ASML в массовое производство компьютерной памяти до 2028 года. В отдельном заявлении корейская компания отметила, что «будет тесно сотрудничать с отраслевыми партнёрами над разработкой необходимых фотошаблонных технологий и инфраструктуры».

Вызванный огромным спросом со стороны дата-центров, ориентированных на искусственный интеллект, глобальный дефицит чипов памяти увеличивает производственные издержки по всей электронике.

Intel уже получила машины High NA, чтобы перейти от выпуска чипов только собственной разработки к предоставлению услуг по контрактному производству. Компания заявляет, что уже может предлагать потенциальным заказчикам преимущества этой технологии. На протяжении трёх лет Intel вносит вклад в переход к фотошаблонам большего размера.

Возвращение TSMC к самым передовым инструментам чипового производства жизненно важно для роста ASML. По данным, собранным Bloomberg, эта тайваньская компания обеспечивает около 16% выручки ASML. Увеличенные обязательства со стороны Samsung и Intel означают, что три крупнейших клиента голландской компании присоединились к этому новому этапу развития.

Питерс из ASML говорит: «Это важный шаг для внедрения High NA в массовое производство. Это ключевая точка, когда клиенты осознают преимущества этих систем по сравнению с многоступенчатым экспонированием (multi-patterning)».

Питерс отмечает, что по мере перехода клиентов к следующему поколению производства чипов, они ожидают увеличения количества слоёв, требующих High NA, а потому «осознают и возможности увеличения размера фотошаблонов».

Литография — это процесс, при котором с помощью света схемы наносятся на материал, отложенный на кремниевую подложку. Затем эти схемы заполняются другими материалами, формируя транзисторы и соединения, обеспечивающие устройству разнообразные функции (главным образом обработку и хранение данных). Стремление отрасли уменьшить размеры этих элементов вынуждает производителей оборудования исследовать все более сложные технологии. Самые современные аппараты ASML используют экстремальный ультрафиолет в качестве источника света — излучение, которое не формируется естественным образом на Земле.

Ограничения 6-дюймовых фотошаблонов, традиционно применяемых в течение десятилетий, приводили к ряду компромиссов, замедляющих продвижение ядерных компонентов искусственного интеллекта для дата-центров. Поскольку чипы невозможно делать физически больше, компании вынуждены применять вертикальное наращивание и сложные компоновки интерфейсов, что приводит к усложнению и удорожанию производства и внедрения чипов.