Den 8 september 2026 utfärdade ASML tre stora meddelanden på en och samma dag, som detaljplanerade nya eller utvidgade samarbeten med Intel Foundry, Samsung Electronics och TSMC om hög-numerisk-apertur extrem ultraviolet litografi, som vanligtvis kallas Hög-NA EUV. Meddelandena har återupplivat branschens uppmärksamhet på photomasker, en grundläggande men ofta bortglömd del av halvledartillverkning.
Photomasker genomgår nu en övergång från 6-tums till 12-tums format. Även om de tre chipstillverkarna rör sig i samma riktning, följer var och en en distinkt annan tidslinje och strategi.
En Gemensam Riktning: Ett Gemensamt Val i AI-Eran
De tre meddelandena avslöjar en stark strategisk konsensus bland chipstillverkarna.
Den första överenskommelsen är övergången till större photomasker. Alla tre meddelanden noterar att halvledarbranschen har förlitat sig på 6-tums photomaskformat i årtionden. Med ankomsten av Hög-NA EUV kan en övergång till större format—antingen 12-tums eller 6 × 12-tums masker—förbättra fabriksproduktiviteten, minska tillverkningskostnaderna för chip och eliminera sömnadsbegränsningar. Dessa fördelar kan göra framtida generationer av ledande chip mer kostnadseffektiva att tillverka.
Den andra punkten är att AI är den underliggande drivrutinen för denna övergång. Meddelandet som involverar Intel anger att företag som utvecklar alltmer komplexa AI-produkter kräver fortsatt tillverkningsinnovation. Samsungs meddelande betonar att AI-eran omformar halvledarbranschen. TSMCs meddelande är mer explicit och anger att antalet lager som använder Hög-NA EUV kommer att öka i takt med att processnoderna avancerar, drivet främst av de alltmer komplexa transistorkonstruktioner som krävs för AI-applikationer. Den växande efterfrågan på AI-datorkraft accelererar innovationen över tillverkningsprocessen.
Den tredje punkten är det ökande behovet av ekosystemövergripande samarbete. Intel nämnde nära samarbete med ASML, masktillverkare, automatiseringsleverantörer, EDA-partner, materialleverantörer och halvledartillverkare. Samsung sade att de skulle arbeta nära med branschpartner. TSMC och ASML lanserade gemensamt en branschinitativ och betonade att samarbete kan låsa upp möjligheter som inget enskilt företag kan uppnå oberoende.
Olika Vägar: Tidig Aktör, Ny Deltagare och Medinitiatör
Trots sin gemensamma riktning skiljer sig de tre företagen markant i sina strategiska positioner, teknikvägar och kommersiella tidslinjer.
Intel har erkänts av ASML som en tidig aktör och pionjär. ASML:s president och VD Christophe Fouquet uttalade att Intel Foundry har varit en av branschens ledande aktörer i att anta Hög-NA-teknologi. Intel installerade det första kommersiella EXE-systemet 2024, slutförde kvalificering av den senaste generationens utrustning och skickade det första logikchipet tillverkat i stor skala med hjälp av Hög-NA-teknologi. Fouquet betonade vidare att Intel har gått bortom planering och redan har levererat resultat.
Samsung går med i initiativet som en stor branskdeltagare. Enligt meddelandet kommer Samsung att gå med i branschinitiativet för att främja nästa generations 12-tums photomaskteknologi. Även om Samsung inte leder initiativet, har företaget en distinkt vägkarta: företaget planerar att bli det första i branschen som använder Hög-NA EUV för högvolym DRAM-produktion 2028. Detta skulle förlänga Hög-NA-antagandet från logikchipp till minnestillverkning för första gången.
TSMC, å sin sida, är en medinitiatör. Meddelandet anger att ASML och TSMC har bildat ett samarbetsinitiativ för att leda halvledarbranschens övergång till större EUV photomasker. Istället för att gå med i en befintlig ramverk, arbetar TSMC med ASML för att etablera det och hjälpa till att forma standarderna för övergången.
Meddelandena avslöjar också att Hög-NA-teknologi har använts i högvolymproduktion för utvalda lager av Intel Core Ultra Series 3-processorer, kodnamn Panther Lake. Mer än en miljon wafrar har bearbetats, med överläggningsnoggrannhet, produktivitet och systemtillgänglighet som uppfyller förväntningarna. Intel 18A-produkter som tillverkas med Hög-NA-teknologi sägs ha uppnått prestanda som är lika med eller bättre än jämförbara lager som producerats med befintliga EUV-plattformar.
Samsung planerar att bli det första företaget att införa High-NA EUV i högvolym DRAM-produktion senast 2028. Företaget sa att detta ytterligare skulle visa att High-NA-teknologin är redo att stödja både avancerad minnes- och logikapplikationer.
TSMC planerar att börja använda High-NA-teknologi för högvolymproduktion vid avancerade noder år 2030. Företaget avslöjade också två ytterligare milstolpar: att etablera en 12-tums fotomaskpilotlinje år 2031 och stödja introduktionen av 12-tums High-NA litografisystem i produktion vid avancerade noder år 2033.
Vad är stora fotomasker, och varför behöver AI-eran dem?
Utöver likheterna och skillnaderna mellan de tre företagen kvarstår en central fråga: Vad är de större fotomasker de strävar efter, och vad innebär de för chipstillverkning i AI-eran?
En fotomask, ibland kallad en mask eller retikula, fungerar som det "negativa" eller mall som används under litografi av halvledare. Ett EUV-litografisystem riktar extrem ultraviolett ljus mot en reflekterande fotomask. Det reflekterade mönstret projiceras sedan på en kiselplatta, vilket överför kretsdesignen till waferytan. En chips prestanda, energiförbrukning och avkastning beror delvis på hur exakt allt mer komplexa kretsmönster kan överföras.
Halvledarindustrin har använt 6-tums fotomasker som standardformat i årtionden. Den storleken var tillräcklig för tidigare processnoder, men dess fysiska begränsningar blir mer uppenbara med High-NA EUV.
Ett relevant begrepp är "stitching". Eftersom en 6-tums fotomask ger ett begränsat exponeringsfält, kan en chipdesign som är för stor eller komplex behöva delas upp över flera maskområden. De separata mönstren kombineras sedan genom flera exponeringar. Denna process ökar tillverkningskomplexiteten och introducerar ytterligare överlagrings- och avkastningsrisker. Intel-uttalandet anger att deras processdesignkitlösning stöder stitching, medan ett mål med övergången till större fotomasker är att eliminera stitching-begränsningar.
Att gå över till 12-tums fotomasker — eller Intels 6 × 12-tumsformat — expanderar avsevärt det tillgängliga maskområdet. Ett större format kan täcka mer chipyta i en enda exponering, vilket minskar eller eliminerar behovet av stitching. Det kan också förbättra fabriksproduktiviteten, förkorta waferbehandlingstiden, sänka tillverkningskostnaderna och förenkla processflöden.
AI-chips kännetecknas vanligtvis av stora die-storlekar, komplexa transistorarkitekturer och hög I/O-täthet. GPU:er från NVIDIA, AI-acceleratorer från AMD och Intels datacenterprocessorer överstiger ofta dimensionerna för konventionella PC-processorer och kan integrera tiotals eller till och med hundratals miljarder transistorer. Som TSMC påpekade i sitt tillkännagivande, kommer allt mer komplexa transistorarkitekturer för AI-applikationer att driva fortsatt tillväxt i antalet lager som kräver High-NA EUV.
Under begränsningarna av 6-tums fotomasker kan tillverkning av allt mer komplexa AI-chips kräva stitching. När AI-chipdesigner fortsätter att växa skapar stitching större utmaningar som involverar processkomplexitet, överlagringsnoggrannhet och avkastning. 12-tums fotomaskformatet erbjuder en mer grundläggande lösning genom att reducera de fysiska begränsningar som påläggs av maskstorleken. Det skulle kunna tillåta chipmakare att integrera fler transistorer inom en chipdesign för en enda exponering samtidigt som prestanda för AI-chips förbättras till lägre kostnad och med större tillverknings effektivitet.