ASML e TSMC preparano High-NA EUV per i grandi chip dei data center

ASML ha annunciato con TSMC un’iniziativa industriale congiunta, aperta agli altri utilizzatori di High-NA e ai fornitori della filiera, per trasferire la litografia EUV High-NA dalle attuali fotomaschere da 6 pollici a maschere da 12 pollici. Lo scopo è mantenere la maggiore precisione di High-NA, rendendola al tempo stesso adatta ai die molto estesi richiesti dai processori AI e per data center, inclusi quelli progettati da aziende come Nvidia. 13

Perché le maschere più grandi contano

La litografia EUV è la tecnologia con cui si proiettano sui wafer i circuiti dei chip. I sistemi EUV convenzionali impiegano ottiche con apertura numerica (NA) di 0,33 e un campo di esposizione completo, adatto anche a chip di grandi dimensioni. High-NA porta l’apertura numerica a 0,55: aumenta quindi la capacità di definire dettagli più fini, ma le sue ottiche anamorfotiche dimezzano il campo di esposizione rispetto alla piattaforma NXE quando si usano le attuali maschere da 6 pollici. 14

In pratica, High-NA offre più precisione ma una minore area di chip realizzabile con una singola esposizione. Per i die più grandi può essere necessario dividere il disegno in più esposizioni e poi ricomporlo, una procedura nota come stitching. È proprio questo il collo di bottiglia che ASML e TSMC intendono ridurre con le maschere da 12 pollici.

ASML indica per la piattaforma EXE High-NA una dimensione critica di 8 nm; la tecnologia è destinata alle future generazioni di semiconduttori con caratteristiche ancora più minute. 145 Il formato più grande dovrebbe consentire di esporre più contenuto a ogni passaggio, ridurre il ricorso allo stitching e sfruttare meglio i vantaggi della nuova ottica. Secondo ASML e TSMC, ciò può accrescere la produttività delle fabbriche, abbassare i costi di produzione e rendere High-NA più pratica per la produzione su larga scala. 13

Chi sta già usando o valutando High-NA

• Intel è l’azienda più avanti nell’adozione: dopo test avviati nel 2024, nel 2026 ha iniziato a usare sistemi High-NA per una parte della produzione dei processori Panther Lake. 6
• Intel e SK hynix sono stati indicati come futuri adottanti della tecnologia, mentre Intel e altri produttori di chip hanno già svolto test sulle macchine. 45
• TSMC è co-leader formale dell’iniziativa sulle maschere da 12 pollici. Il suo percorso prevede prima l’uso di High-NA con le maschere esistenti da 6 pollici, quindi il passaggio al formato maggiore. 13
• Samsung ha annunciato un ampliamento della collaborazione con ASML, l’intenzione di adottare High-NA per future produzioni di DRAM e la partecipazione all’iniziativa sulle maschere da 12 pollici. 11

Le fonti disponibili non consentono però di stabilire date di produzione certe e specifiche per TSMC, Samsung o SK hynix oltre alle rispettive dichiarazioni di partecipazione, valutazione o adozione pianificata. Le indicazioni che attribuiscono a tutte e tre un avvio produttivo nel 2027-2028 non risultano sufficientemente dimostrate dal materiale fornito. 41135

Le scadenze: linea pilota nel 2031, prontezza nel 2033

ASML e TSMC puntano a realizzare una linea pilota per fotomaschere da 12 pollici entro il 2031. L’obiettivo è arrivare alla piena prontezza del sistema litografico per la produzione di nodi avanzati entro il 2033. 13

La copertura disponibile stima che il nuovo approccio con maschere grandi possa portare a un aumento della produttività di circa il 40%. L’annuncio ufficiale di ASML conferma la direzione del beneficio — maggiore produttività e minori costi — ma nell’estratto disponibile non quantifica il miglioramento. 813

Va distinto questo dato dalle prestazioni delle macchine EUV di generazione attuale: il sistema ASML NXE:3800E raggiunge 220 wafer all’ora, il 37% in più rispetto all’NXE:3600D. Non è lo stesso indicatore del guadagno previsto dalla combinazione tra High-NA e maschere da 12 pollici. 1

Per il settore, la sfida non è quindi soltanto incidere circuiti più piccoli. È farlo anche su chip molto grandi, senza perdere efficienza produttiva: un passaggio cruciale mentre acceleratori AI e processori per data center continuano a spingere verso die sempre più estesi.