Mesin litografi tunggal senilai 400 juta dolar AS menerima pesanan baru: Sikap Samsung dan TSMC berubah, tiga raksasa chip besar sepenuhnya merangkul High NA EUV paling canggih dari ASML

Industri Keuangan Zhixin memperhatikan bahwa ASML (ASML.US) telah memperoleh komitmen penggunaan dari produsen chip terkemuka untuk menggunakan peralatan produksi semikonduktor terbaru mereka, dan pada saat yang sama menuju ke arah perjanjian kerja sama yang lebih luas untuk memenuhi lonjakan permintaan teknologi kecerdasan buatan yang lebih kuat.

Samsung Electronics dan TSMC berencana untuk mulai menggunakan perangkat litografi ultraviolet ekstrem dengan Numerical Aperture tinggi (High NA EUV) milik ASML dalam produksi massal secara besar pada tahun 2028 dan 2030, bersama dengan Intel yang juga akan menggunakan mesin tersebut yang harga satuannya bisa mencapai 400 juta dolar AS. Samsung adalah produsen chip memori terkemuka, sedangkan TSMC adalah pemimpin dalam produksi chip kustom untuk perusahaan seperti Nvidia dan Apple.

Keempat perusahaan ini juga telah menyepakati perubahan format teknologi yang mendalam namun sangat penting untuk komponen inti produksi semikonduktor, yaitu Photomask (juga dikenal sebagai template topeng). Seiring industri berlomba mengikuti permintaan AI yang meroket, aliansi ini berencana beralih dari photomask standar 6 inci saat ini menjadi versi 12 inci, dengan tujuan meningkatkan produktivitas dan menurunkan biaya. Photomask mirip dengan cetakan ukiran kayu yang digunakan untuk mencetak pola yang sama berulang-ulang, perbedaannya adalah mereka dicetak menggunakan cahaya pada wafer silikon.

Walaupun perubahan ke photomask berukuran lebih besar telah lama dianggap rumit dan mahal, inisiatif sinergis ini membawa potensi keuntungan besar bagi produksi chip. Menurut CTO ASML, Maarten Pieter, teknologi baru ini dapat meningkatkan throughput mesin High NA hingga 40%, sekaligus menyederhanakan proses desain.

Pieter berkata dalam sebuah wawancara, "Ini adalah peluang besar, tentu saja juga berarti sebuah lompatan dalam produktivitas."

ASML adalah satu-satunya perusahaan di dunia yang dapat memproduksi peralatan litografi ultraviolet ekstrim (EUV), mesin-mesin yang dibutuhkan untuk menciptakan akselerator AI paling canggih di dunia dan chip serupa lainnya. Perusahaan tersebut telah memperkenalkan EUV dengan Numerical Aperture rendah (Low NA) pada tahun 2019 dan terus bekerja sama dengan pelanggan untuk mendorong adopsi mesin High NA yang lebih maju.

Pabrik TSMC menerima pesanan manufaktur kontrak dari Nvidia, AMD, hingga Qualcomm, dan perusahaan ini selalu berhati-hati dalam mengadopsi peralatan yang lebih mahal, dengan pertimbangan peningkatan produktivitas yang dihasilkan belum cukup sebanding dengan biayanya.

Namun, menurut pernyataan pada hari Selasa, TSMC saat ini berencana untuk mulai menggunakan sistem High NA berbasis photomask 6 inci yang ada pada tahun 2030. Kedua perusahaan menargetkan untuk membangun jalur pengujian produksi photomask 12 inci sebelum 2031, sebagai salah satu langkah dalam mengintegrasikan teknologi ini dengan alat High NA ke dalam produksi sebelum 2033.

CEO TSMC, C.C. Wei, menyatakan dalam pernyataan tersebut: "TSMC selalu percaya pada kekuatan kolaborasi, mampu mengatasi hambatan teknologi sebelum mereka berubah menjadi hambatan ekonomi bagi industri semikonduktor."

Samsung, yang juga menyediakan layanan foundry chip logika dan merupakan salah satu produsen chip memori terbesar di dunia, berencana mulai menggunakan mesin High NA milik ASML untuk memori komputer sebelum tahun 2028. Perusahaan Korea tersebut menyatakan dalam pernyataan terpisah bahwa mereka akan "bekerja sama erat dengan mitra industri untuk mengembangkan teknologi photomask dan infrastruktur pendukung yang dibutuhkan."

Kekurangan chip memori global yang dipicu oleh permintaan masif dari operator pusat data AI saat ini sedang meningkatkan biaya produksi di seluruh industri elektronik.

Sebelumnya, Intel telah menerima mesin High NA sebagai bagian dari upaya mereka bertransformasi dari hanya memproduksi chip sendiri menjadi juga menawarkan jasa manufaktur kontrak. Perusahaan menyatakan bahwa mereka telah dapat menawarkan manfaat teknologi ini kepada calon pelanggan. Selama tiga tahun terakhir, Intel telah berkontribusi untuk mendorong transformasi menuju photomask berukuran lebih besar.

Kembali dirangkulnya alat manufaktur chip paling mutakhir oleh TSMC sangat penting bagi pertumbuhan ASML. Menurut data yang dihimpun Bloomberg, perusahaan yang berbasis di Taiwan tersebut menyumbang sekitar 16% dari pendapatan ASML. Komitmen yang meningkat dari Samsung dan Intel berarti ketiga pelanggan terbesar perusahaan Belanda ini telah bergabung dalam transformasi ini.

Pieter dari ASML menyatakan: "Ini adalah langkah penting bagi High NA untuk produksi massal. Ini adalah titik kritis di mana pelanggan menyadari keunggulan sistem ini dibandingkan dengan strategi multi-patterning."

Pieter menekankan bahwa dengan kemajuan pelanggan menuju generasi manufaktur chip berikutnya, mereka memperkirakan jumlah lapisan yang membutuhkan teknologi High NA akan meningkat, sehingga "mereka juga melihat peluang dalam memperbesar ukuran photomask."

Litografi adalah proses mencetak pola menggunakan cahaya pada material yang ditempatkan di atas wafer silikon. Pola-pola ini kemudian diisi dengan material lain untuk membentuk transistor dan koneksi yang memberikan perangkat berbagai fungsi (terutama pemrosesan dan penyimpanan data). Upaya industri untuk memperkecil dimensi fitur ini memaksa produsen peralatan untuk mengeksplorasi teknologi yang semakin tidak lazim. Mesin paling canggih dari ASML menggunakan sinar ultraviolet ekstrim sebagai sumber cahaya, sebuah jenis cahaya yang tidak dapat terjadi secara alami di bumi.

Keterbatasan photomask 6 inci yang telah digunakan selama puluhan tahun menyebabkan serangkaian kompromi, sehingga memperlambat kemajuan komponen inti komputer pusat data AI. Karena tidak dapat membuat chip tunggal berukuran lebih besar, berbagai perusahaan akhirnya beralih ke penumpukan vertikal dan tata letak interface yang kompleks, yang meningkatkan kerumitan dan biaya dalam proses manufaktur serta penerapan chip.