Isang makina ng lithography na nagkakahalaga ng $400 milyon ay nakatanggap ng bagong order: Binago ng Samsung at TSMC ang kanilang posisyon, ang tatlong pinakamalaking chip giant ay tuluyang yumakap sa pinaka-advanced na High NA EUV ng ASML

Napansin ng APP ng Pinansyal na Katalinuhan, na nakuha na ng ASML (ASML.US) ang pangakong paggamit mula sa mga nangungunang gumagawa ng chip upang gamitin ang kanilang pinakabagong kagamitan sa paggawa ng semiconductor, at sabay ding umuusad patungo sa mas malawak na kasunduan sa kolaborasyon upang matugunan ang tumataas na pangangailangan para sa mas makapangyarihang teknolohiya ng artificial intelligence.

Balak ng Samsung Electronics at TSMC na simulan ang paggamit ng High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet (High NA EUV) lithography equipment ng ASML para sa malakihang produksyon sa 2028 at 2030, katuwang ang Intel sa paggamit ng mga makinang nagkakahalaga ng hanggang $400 milyon kada unit. Nangunguna ang Samsung sa paggawa ng memory chip, samantalang ang TSMC ang pangunahing supplier ng custom chips para sa mga kumpanya gaya ng Nvidia at Apple.

Nagkasundo pa ang apat na kumpanyang ito ukol sa isang mahalaga at teknikal na pagbabago sa format ng photomask (mask template), isang pangunahing bahagi sa paggawa ng semiconductors. Upang makatugon sa mabilis na pagtaas ng pangangailangan sa AI, plano ng alyansa na lumipat mula sa kasalukuyang standard na 6-inch na photomask patungo sa 12-inch na bersyon, para mapataas ang productivity at mapababa ang gastos. Ang photomask ay parang woodblock print na ginagamit sa paulit-ulit na pag-print ng parehong pattern, ngunit ang kaibahan ay ginagamit ang liwanag upang i-imprenta ito sa silicon wafer.

Bagaman matagal nang itinuturing na komplikado at magastos ang paglipat sa mas malalaking photomask, nagbibigay ang pagkilos na ito ng potensyal na malaking benepisyo sa paggawa ng chip. Ayon kay Marco Peters, Chief Technology Officer ng ASML, ang bagong teknolohiyang ito ay maaaring magpataas ng throughput ng High NA machine ng 40% at sabay mapadali ang proseso ng disenyo.

Sinabi ni Peters sa isang panayam, “Isa itong napakalaking oportunidad, at nangangahulugan ng malaking pag-angat ng produktibidad.”

Ang ASML ang tanging kumpanya sa mundo na kayang gumawa ng Extreme Ultraviolet (EUV) lithography equipment, na kinakailangan para sa paggawa ng mga pinakabagong chip para sa AI accelerators at katulad nito. Inilunsad ng kumpanya ang Low Numerical Aperture (Low NA) EUV noong 2019 at patuloy na nakikipagtulungan sa kanilang mga kliyente para itulak ang adopsyon ng mas advanced na High NA machines.

Nagbibigay pabrika ang TSMC ng serbisyo sa mga customer mula Nvidia, AMD, hanggang Qualcomm, at naging maingat sa paggamit ng mas mamahaling kagamitan, dahil hindi pa sapat ang nakikitang pagtaas sa produktibidad bilang katumbas ng gastos nito.

Gayunpaman, ayon sa isang pahayag noong Martes, plano na ngayon ng TSMC na simulan ang paggamit ng High NA system base sa kasalukuyang 6-inch mask mula 2030. Layunin ng dalawang kumpanya na magtayo ng test line para sa paggawa ng 12-inch mask bago ang 2031, bilang bahagi ng proseso para ipatupad ang teknolohiyang ito kasama ng High NA tools bago ang 2033.

Pahayag ng TSMC CEO Wei Zhejia: “Naniniwala ang TSMC sa kapangyarihan ng kolaborasyon, upang magtagumpay laban sa mga teknikal na hadlang bago pa ito maging pang-ekonomiyak na hadlang sa semiconductor industry.”

Gayundin, nag-aalok ng foundry services sa logic chips at isa sa pinakamalaking tagagawa ng memory chips sa mundo ang Samsung, na plano ring gamitin ang High NA machines ng ASML para sa computer memory bago ang 2028. Sa isang hiwalay na pahayag, sinabi ng kumpanyang Koreano na “makikipagtulungan ng malapit sa mga kasosyo sa industriya upang makabuo ng kinakailangang photomask technology at kaukulang imprastruktura.”

Dahil sa malaking demand ng AI data center operators, nagkakaroon ngayon ng global chip shortage na nagtutulak pataas sa mga gastos sa produksyon ng buong industriya ng electronics.

Naunang tumanggap ng High NA machines ang Intel, sa kanilang paglipat mula sa tanging paggawa ng sarili nilang chips patungong pagbibigay ng outsourcing foundry services. Sinabi ng kumpanya na kaya na nilang mag-alok sa potensyal na mga kliyente ng benepisyo ng teknolohiyang ito. Sa nakaraang tatlong taon, aktibo ang Intel sa pagtulak para sa paglipat patungo sa mas malaking photomask size.

Ang muling pagtanggap ng TSMC sa mga pinakabagong kagamitan sa paggawa ng chip ay mahalaga sa paglago ng ASML. Ayon sa datos ng Bloomberg, 16% ng kita ng ASML ay mula sa kumpanyang ito sa Taiwan. Ang dumaraming pangako mula sa Samsung at Intel ay nangangahulugan na ang tatlong malalaking kliyente ng kumpanyang Dutch ay sama-sama nang nakikilahok sa pagbabagong ito.

Sabi ni Peters ng ASML: “Isa itong mahalagang hakbang para sa High NA sa malakihang produksyon. Ito ang puntong kinikilala na ng mga kliyente ang bentahe ng sistemang ito kumpara sa multi-patterning na estratehiya.”

Dagdag ni Peters, habang sumusulong ang mga kliyente sa susunod na yugto ng chip manufacturing, inaasahan nilang dadami ang mga layer na gagamitan ng High NA technology, kaya “nakikita rin nila ang oportunidad sa pagpapalaki ng sukat ng photomask.”

Ang lithography ay ang proseso ng paggamit ng liwanag upang mag-ukit ng disenyo sa materyales na nakapatong sa wafer ng silikon. Pagkatapos, ang mga pattern na ito ay pinupunan ng iba pang materyales upang mabuo ang mga transistor at koneksyon na nagbibigay ng iba't ibang kakayahan sa device (pangunahing para sa pagproseso at pag-iimbak ng data). Ang pagsusumikap ng industriya na paliitin ang mga detalyeng ito ay nagtutulak sa mga gumagawa ng kagamitan na mag-eksperimento sa lalong kakaibang teknolohiya. Ang pinakabagong makina ng ASML ay gumagamit ng extreme ultraviolet light bilang source, isang uri ng liwanag na hindi natural na nabubuo sa mundo.

Ang limitasyon ng 6-inch na photomask na ginagamit sa industriya nang dekada ay nagdulot ng maraming kompromiso at kabagalan sa pagpapabuti ng mga core component ng AI data center computer. Dahil hindi kayang gawing mas malaki ang bawat chip, napilitan ang mga kumpanya na magpatong-patong (vertical stacking) at gumamit ng komplikadong layout ng interface, na nagdagdag ng gastos at hirap sa paggawa at pagpapakalat ng chip.