Större fotomasker ska göra High-NA EUV redo för jättelika AI-chip

ASML har tillsammans med TSMC presenterat ett branschinitiativ för att gå från dagens 6-tumsfotomasker till 12-tumsfotomasker för High-NA EUV-litografi. Initiativet är öppet för andra användare av High-NA och för leverantörer. Målet är att behålla teknikens mycket fina mönstring, men samtidigt göra den användbar för de mycket stora kretsytor som krävs i avancerade AI- och datacenterprocessorer, exempelvis chip av den typ Nvidia konstruerar. 13

Varför maskstorleken blivit en flaskhals

EUV-litografi kan förenklat beskrivas som en metod för att projicera extremt små kretsmönster från en fotomask till en kiselwafer. Dagens konventionella EUV-skannrar har ett optiskt system med numerisk apertur, NA, på 0,33 och ett exponeringsfält som lämpar sig för stora chip.

High-NA höjer NA-talet till 0,55. Det ger bättre upplösning, men de anamorfiska linserna gör samtidigt exponeringsfältet hälften så stort som i ASML:s föregående NXE-system när nuvarande 6-tumsmasker används. Resultatet är att man kan göra finare strukturer, men att en mycket stor krets behöver delas upp i fler exponeringar och sedan sys ihop. Det är ett problem för de största AI- och datacenterchippen. 14

ASML uppger att High-NA-plattformen EXE kan nå en kritisk dimension på 8 nm och är avsedd för framtida chipgenerationer med ännu mindre strukturer. 145

Med 12-tumsfotomasker är avsikten att undanröja begränsningen i exponeringsfält och minska behovet av sådana hopsydda exponeringar. ASML och TSMC bedömer att det kan höja produktiviteten i fabrikerna, sänka tillverkningskostnaderna och låta kunderna utnyttja mer av High-NA-teknikens fördelar. 13

Vilka bolag använder eller utvärderar High-NA?

Intel har kommit längst. Efter försök som inleddes 2024 började bolaget 2026 använda High-NA-utrustning i delar av tillverkningen av Panther Lake-processorer. 6

Intel och SK Hynix har pekats ut som planerade användare av High-NA, samtidigt som Intel och andra chiptillverkare testar utrustningen. 45

TSMC är ASML:s formella medledare i initiativet för 12-tumsfotomasker. Bolaget räknar med att först införa High-NA med befintliga 6-tumsmasker, innan övergången till det större formatet. 13

Samsung har i sin tur utökat samarbetet med ASML, planerar att använda High-NA i framtida DRAM-tillverkning och ska delta i initiativet kring 12-tumsfotomasker. 11

Det underlag som finns här ger däremot inte stöd för fasta, bolagsspecifika produktionsdatum för TSMC, Samsung eller SK Hynix utöver deras medverkan, utvärdering eller aviserade planer. Uppgifter som placerar samtliga tre i produktion redan 2027–2028 är inte tillräckligt väl underbyggda i materialet. 41135

Tidsplan och möjlig produktivitetsvinst

ASML och TSMC siktar på en pilotlina för 12-tumsmasker 2031. Hela litografisystemet ska enligt planen vara redo för produktion på avancerade processtekniker 2033. 13

Rapporteringen som ligger till grund för uppgifterna beskriver den väntade produktivitetsvinsten med stora masker som omkring 40 procent. ASML:s eget tillkännagivande stödjer riktningen – högre produktivitet och lägre kostnader – men anger ingen siffra i det tillgängliga utdraget. 813

Detta ska hållas isär från ASML:s nuvarande EUV-modell NXE:3800E, som klarar 220 wafer per timme – 37 procent mer än NXE:3600D. Den siffran gäller dagens system och är inte samma sak som den förväntade vinsten från stora masker i High-NA. 1