TSMC поддержала планы ASML по созданию фотошаблонов увеличенного размера для печати крупнейших ИИ-чипов на новейшем оборудовании

Самые передовые литографические машины ASML не могут печатать самые крупные чипы, которые индустрия искусственного интеллекта производит на данный момент. Теперь у компании есть план по изменению этой ситуации, и к нему удалось привлечь TSMC.

Об этой инициативе сообщило агентство Reuters во вторник, а в тот же день компании подтвердили ее в совместном заявлении.

ASML стремится перевести отрасль с 6-дюймовых фотошаблонов, которые использовались десятилетиями, на 12-дюймовые. Это позволит ее системам High NA экспонировать чип размером с современные крупнейшие процессоры для дата-центров за один проход.

Ограничение носит скорее оптический, а не коммерческий характер. Системы High NA используют анаморфную оптику для разрешения более мелких деталей, и платой за это становится экспонирование примерно вдвое меньшей площади за один проход по сравнению с предыдущим поколением.

Процессоры, разработанные Nvidia и Google, уже достигают площади около 800 квадратных миллиметров, что находится на пределе возможностей текущих инструментов при печати за один раз.

На машине с High NA кристал такого размера пришлось бы собирать из двух экспозиций — это метод, который снижает производительность и создает стык, где обычно возникают проблемы с выходом годной продукции. Более крупный фотошаблон устраняет необходимость в таком стыке.

Главная выгода, которую рекламирует ASML, — это рост производительности.

«Если мы справимся с этим как отрасль, то вы увидите, что производительность таких систем вырастет на 40%», — рассказал Reuters технический директор компании Марко Питерс (Marco Pieters).

Формулировка звучит осторожно. Стандарт фотошаблонов — это не то, что поставщик сканеров может изменить в одиночку.

Именно поэтому участие TSMC стало главной новостью. Крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников был самым заметным скептиком в отношении технологии High NA, и издание TNW освещало его сомнения на фоне того, как Intel действовала первой. Теперь же компания подписывает дорожную карту. Председатель совета директоров и главный исполнительный директор TSMC Си Си Вэй

(C.C. Wei) заявил в пресс-релизе, что объединение опыта участников всей производственной цепочки отрасли призвано и дальше поставлять передовые технологии «через непрерывные инновации, снижающие барьеры».

Генеральный директор ASML Кристоф Фуке (Christophe Fouquet) охарактеризовал внедрение как поэтапное: оно начнется с 6-дюймовых фотошаблонов, а в дальнейшем будет поддерживаться 12-дюймовыми.

Сроки заслуживают внимательного изучения. TSMC намерена использовать технологию High NA в крупносерийном производстве по передовым техпроцессам начиная с 2030 года на существующих 6-дюймовых фотошаблонах. Запуск пилотной линии для 12-дюймовых шаблонов запланирован на 2031 год.

Ожидается, что системы будут готовы к производству по передовым нормам не раньше 2033 года. Это отставание на два полных поколения техпроцессов, и те ИИ-чипы, для создания которых все это затевается, тоже еще не существуют.

Другие продвинулись дальше в освоении самого оборудования, если не самих фотошаблонов. Intel уже использует High NA в производстве и поставила первые процессорные чипсеты для ноутбуков, выпущенные с ее помощью, купив оборудование на раннем этапе, когда каждый такой инструмент стоил около 400 миллионов долларов.

Samsung планирует внедрить High NA для памяти DRAM в 2028 году, а SK Hynix взвешивает возможность присоединения к консорциуму, также ориентируясь на тот же год для серийного выпуска DRAM с использованием High NA.

Для ASML коммерческая логика предельно проста. Каждая проданная система High NA стоит в несколько раз дороже традиционного EUV-инструмента, и компания уже пытается ускорить производство машин, поскольку спрос на ИИ опережает возможности ее заводов.

Побуждение клиентов к переходу на новые фотошаблоны, окупающиеся только на High NA, — это способ сделать дорогостоящую машину стандартом де-факто, а не исключением, задолго до окончания текущего десятилетия.

Причина, по которой для этого требуется консорциум, а не просто заказы на покупку, заключается в том, что размер фотошаблона — это элемент инфраструктуры.

Его изменение затрагивает поставщиков заготовок, производителей защитных пленок (пелликул), изготовителей шаблонов, инструменты контроля и ремонта, а также все системы транспортировки на производстве (фабе), которыми ASML не владеет.

Это десятилетие скоординированных капитальных вложений конкурирующих друг с другом компаний, которые прямо сейчас договариваются в расчете на то, что чипы будут становиться все больше. Это разумный риск. Но все же это риск.