Dňa 8. septembra 2026 ASML vydal tri významné oznámenia v jeden deň, pričom podrobnosti obsahovali nové alebo rozšírené spolupráce s Intel Foundry, Samsung Electronics a TSMC v oblasti lithografie s vysokou numerickou apertúrou v extrémnom ultrafialovom spektre, bežne známej ako High-NA EUV. Tieto oznámenia opäť vzbudili záujem priemyslu o fotomasky, základnú, ale často prehliadanú súčasť výroby polovodičov.
Fotomasky teraz prechádzajú prechodom z formátu 6 palcov na 12 palcov. Hoci tri obrie výrobcovia polovodičov postupujú rovnakým smerom, každý sa riadi výrazne odlišnými časovými plánmi a prístupmi.
Spoločný smer: Spoločná voľba v ére AI
Tri oznámenia odhaľujú silný strategický konsenzus medzi výrobcami čipov.
Prvým bodom zhodnotenia je prechod na väčšie fotomasky. Všetky tri oznámenia uvádzajú, že polovodičový priemysel sa desaťročia spoliehal na formát 6-palcových fotomask. S príchodom High-NA EUV môže presun na väčšie formáty — buď 12-palcové alebo 6 × 12-palcové masky — zlepšiť produktivitu fab, znížiť náklady na výrobu čipov a eliminovať obmedzenia pri šití. Tieto výhody by mohli spraviť budúce generácie moderných čipov nákladovo efektívnejšie na výrobu.
Druhým bodom je, že AI je základným motorom tohto prechodu. Oznámenie týkajúce sa Intelu uvádza, že spoločnosti vyvíjajúce čoraz zložitejšie AI produkty potrebujú nepretržitú inováciu vo výrobe. Oznámenie zo Samsungu zdôrazňuje, že éra AI formuje polovodičový priemysel. Oznámenie TSMC je explicitnejšie a uvádza, že počet vrstiev využívajúcich High-NA EUV sa zvýši s pokrokom procesných uzlov, a to najmä v dôsledku čoraz zložitejších architektúr tranzistorov potrebných pre aplikácie AI. Rastúci dopyt po výpočtovej sile AI urýchľuje inováciu v celom výrobnom procese.
Tretím bodom je rastúca potreba spolupráce v celom ekosystéme. Intel uviedol blízku spoluprácu s ASML, výrobcami masky, dodávateľmi automatizácie, partnermi EDA, dodávateľmi materiálov a výrobcami polovodičov. Samsung uviedol, že úzko spolupracuje s priemyselnými partnermi. TSMC a ASML spoločne spustili priemyslovú iniciatívu, pričom zdôraznili, že spolupráca môže otvoriť možnosti, ktoré žiadna samostatná spoločnosť nemôže dosiahnuť nezávisle.
Rôzne cesty: Prvý pohybateľ, nový účastník a spoluzakladateľ
Napriek spoločnému smeru sa tri spoločnosti v mnohých ohľadoch výrazne odlišujú vo svojich strategických pozíciách, technologických plánoch a komerčných časových osách.
Intel bol uznaný spoločnosťou ASML ako prvý pohybateľ a priekopník. Prezident a generálny riaditeľ ASML Christophe Fouquet uviedol, že Intel Foundry bol jedným z lídrov v priemysle, ktorí prijali technológiu High-NA. Intel nainštaloval prvý komerčný systém EXE v roku 2024, dokončil kvalifikáciu najnovšej generácie zariadení a dodal prvý logický čip vyrábaný vo veľkom pomocou technológie High-NA. Fouquet ďalej zdôraznil, že Intel sa posunul za fázu plánovania a už dosiahol výsledky.
Samsung sa pridáva k iniciatíve ako významný účastník priemyslu. Podľa oznámenia sa Samsung pridá k priemyselnej iniciatíve na pokrok technológie fotomasky novej generácie s 12 palcami. Hoci Samsung iniciatívu nevedie, prináša jedinečný plán: spoločnosť plánuje stať sa prvou v priemysle, ktorá používa High-NA EUV na výrobu vysokého objemu DRAM v roku 2028. To by prvýkrát rozšírilo prijatie High-NA z logických čipov na výrobu pamäte.
TSMC, na druhej strane, je spoluzakladateľ. Oznámenie uvádza, že ASML a TSMC vytvorili kolaboratívnu iniciatívu na vedenie prechodu polovodičového priemyslu na väčšie EUV fotomasky. Namiesto toho, aby sa pripojil k existujúcej štruktúre, TSMC pracuje s ASML na jej vytvorení a pomáha formovať normy pre tento prechod.
Oznámenia tiež odhaľujú, že technológia High-NA bola použitá vo vysokom objeme výroby pre vybrané vrstvy procesorov Intel Core Ultra Series 3, s kódovým menom Panther Lake. Viac ako milión waferov bolo spracovaných, pričom presnosť prekrytia, produktivita a dostupnosť systému splnili očakávania. Produkty Intel 18A vyrobené s technológiou High-NA údajne dosiahli výkon rovný alebo lepší ako porovnateľné vrstvy vyrobené pomocou existujúcich EUV platforiem.
Samsung plánuje stať sa prvou spoločnosťou, ktorá zavedie High-NA EUV do masovej výroby DRAM do roku 2028. Spoločnosť uviedla, že to ďalej preukáže, že technológia High-NA je pripravená podporovať pokročilé pamäťové a logické aplikácie.
TSMC plánuje začať používať technológiu High-NA pre masovú výrobu na pokročilých uzloch v roku 2030. Spoločnosť tiež oznámila dve ďalšie míľniky: zriadenie pilotnej linky pre fotomasky s priemerom 12 palcov v roku 2031 a podporu zavedenia lithografických systémov High-NA s priemerom 12 palcov do výroby pokročilých uzlov v roku 2033.
Čo sú veľké fotomasky a prečo ich éra AI potrebuje?
Napriek podobnostiam a rozdielom medzi tromi spoločnosťami zostáva jedna centrálna otázka: Aké sú väčšie fotomasky, ktoré sledujú, a čo znamenajú pre výrobu čipov v ére AI?
Fotomaska, niekedy nazývaná maska alebo retikul, funguje ako „negatív“ alebo šablóna používaná počas lithografie polovodičov. Lithografický systém EUV smeruje extrémne ultrafialové svetlo na reflexnú fotomasku. Odrazený vzor sa potom projektuje na kremíkovú dosku, prenášajúc dizajn obvodu na povrch dosky. Výkon čipu, spotreba energie a výťažnosť čiastočne závisia od toho, ako presne sa dá preniesť čoraz komplexnejšie vzory obvodov.
Polovodičový priemysel používa 6-palcové fotomasky ako štandardný formát už desaťročia. Tento rozmer bol dostatočný pre skoršie procesné uzly, ale jeho fyzické obmedzenia sa objavujú čoraz viac pri High-NA EUV.
Jedným relevantným konceptom je „šitie“. Pretože 6-palcová fotomaska poskytuje obmedzené pole expozície, dizajn čipu, ktorý je príliš veľký alebo komplexný, môže potrebovať rozdelenie na niekoľko oblastí masky. Oddelené vzory sa potom kombinujú prostredníctvom viacerých expozícií. Tento proces zvyšuje komplexnosť výroby a zavádza dodatočné riziká prekrytia a výťažnosti. Oznámenie spoločnosti Intel uvádza, že jej riešenie pre dizajn procesov podporuje šitie, zatiaľ čo jedným z cieľov prechodu na väčšie fotomasky je odstrániť obmedzenia súvisiace s šitím.
Prechod na 12-palcové fotomasky — alebo Intelov formát 6 × 12 palcov — podstatne rozširuje dostupnú plochu masky. Väčší formát môže pokryť viac plochy čipu v jednom expozícii, čím sa zníži alebo odstráni potreba pre šitie. Môže tiež zlepšiť produktivitu fab, skrátiť čas spracovania dosiek, znížiť náklady na výrobu a zjednodušiť procesy.
AI čipy sú bežne charakterizované veľkými rozmermi čipov, zložitými architektúrami tranzistorov a vysokou hustotou I/O. GPU od NVIDIA, AI akcelerátory od AMD a procesory dátových centier Intel často presahujú rozmer konvenčných procesorov pre PC a môžu integrovať desiatky alebo dokonca stovky miliárd tranzistorov. Ako TSMC uviedla vo svojom oznámení, čoraz komplexnejšie architektúry tranzistorov pre aplikácie AI budú poháňať pokračujúci rast v počte vrstiev vyžadujúcich High-NA EUV.
Pod obmedzeniami 6-palcových fotomask sa výroba čoraz komplexnejších AI čipov môže vyžadovať šitie. Ako sa dizajny AI čipov naďalej vyvíjajú, šitie vytvára väčšie výzvy súvisiace so zložitosti procesov, presnosťou prekrytia a výťažnosťou. Formát 12-palcovej fotomasky ponúka fundamentálnejšie riešenie znížením fyzických obmedzení spôsobených veľkosťou masky. Mohlo by to umožniť výrobcami čipov integrovať viac tranzistorov do dizajnu čipu s jednoplošnou expozíciou, zatiaľ čo by sa zlepšil výkon AI čipov za nižšie náklady a s väčšou účinnosťou výroby.