Samsung відклала літографію для 2-нм чипів: масовий перехід перенесли на 1-нм техпроцес

Про рішення Samsung розповів Пак Чан Мін, майстер команди розробки літографічних процесів Samsung Semiconductor R&D Center, під час конференції Next Generation Lithography + Patterning Conference (NGL 2026). Про це повідомило корейське видання ZDNet, а на інформацію також звернув увагу галузевий інсайдер Jukan Choi.

Чому Samsung відмовилася від High-NA EUV на етапі переходу до 2 нм

Samsung є одним із провідних виробників напівпровідників у світі та першою компанією, яка почала випускати чипи за 3-нм техпроцесом. Тому очікувалося, що під час переходу на наступні технологічні норми компанія однією з перших почне активно використовувати High-NA EUV — найсучасніше покоління обладнання для екстремальної ультрафіолетової літографії.

Однак Samsung дійшла висновку, що екосистема навколо High-NA EUV поки недостатньо зріла для масштабного комерційного виробництва. Проблема полягає не лише в самих літографічних установках. Для їх ефективного використання потрібні спеціалізовані фотошаблони, захисні плівки-пеллікли та інші матеріали й компоненти, які поки потребують подальшої спільної розробки.

У результаті компанія вирішила не поспішати з масовим упровадженням технології. Натомість Samsung Foundry має намір використовувати стандартне EUV-обладнання з числовою апертурою 0,33 NA у поєднанні з методами багаторазового формування рисунка, або multi-patterning.

Такий підхід застосовуватиметься під час виробництва чипів за 2-нм і 1,4-нм технологічними нормами. Це дасть Samsung змогу продовжувати розвиток нових виробничих процесів без необхідності одразу переходити на значно дорожчу й поки недостатньо зрілу інфраструктуру High-NA EUV.

Чим High-NA EUV відрізняється від звичайної EUV-літографії

High-NA EUV — це наступне покоління екстремальної ультрафіолетової літографії. Головна відмінність полягає у збільшенні числової апертури з 0,33 до 0,55. Завдяки цьому система здатна ефективніше збирати світло та формувати дрібніші елементи на поверхні кремнієвої пластини.

На практиці технологія дає змогу формувати надзвичайно тонкі елементи схем із меншою кількістю додаткових етапів. У деяких випадках це дозволяє відмовитися від багаторазового формування рисунка та створювати окремі шари за один прохід.

Для виробників це потенційно означає простіший виробничий цикл, більшу гнучкість під час проєктування мікросхем і можливість створювати транзистори та інші елементи ще меншого розміру. Однак переваги High-NA EUV проявляються лише за наявності відповідної інфраструктури, зокрема сумісних масок, пелліклів і спеціалізованих матеріалів.

Саме тут зараз виникає головне обмеження. Навіть найсучасніша літографічна машина не здатна розкрити весь потенціал технології, якщо інші елементи виробничого ланцюжка ще не готові.

Одна установка High-NA EUV коштує сотні мільйонів доларів

Є й інша причина, через яку Samsung не поспішає переводити виробництво на High-NA EUV. Вартість однієї такої установки оцінюють приблизно у 350–400 млн доларів. Для найбільших виробників напівпровідників це величезні інвестиції, особливо якщо йдеться не про одну машину, а про повноцінну виробничу лінію з кількома установками та необхідною інфраструктурою.

Тому економічна ефективність стає не менш важливим чинником, ніж технічні можливості. Якщо наявне обладнання з числовою апертурою 0,33 NA дає змогу виробляти 2-нм і 1,4-нм чипи із застосуванням multi-patterning, Samsung може віддати перевагу такому варіанту доти, доки екосистема High-NA EUV не стане достатньо зрілою та економічно виправданою.

Для Samsung це особливо важливо на тлі жорсткої конкуренції у сфері контрактного виробництва чипів. Компанія одночасно намагається нарощувати технологічну перевагу та утримувати собівартість виробництва на рівні, який дасть змогу конкурувати за великі замовлення.

Intel уже використовує High-NA EUV, а TSMC поки обережніша

Рішення Samsung цікаво розглядати й на тлі дій двох головних конкурентів — Intel і TSMC. Intel уже почала використовувати обладнання High-NA EUV для окремих шарів мікросхем, створюваних за 2-нм технологічним класом Intel 18A. Зокрема, технологію застосовують під час розробки таких продуктів, як Panther Lake і процесори Core Ultra Series 3.

TSMC також придбала обладнання High-NA EUV, однак поки переважно використовує його для досліджень і розробок. Очікується, що тайванська компанія почне комерційне застосування таких установок приблизно у 2029–2030 роках.

Таким чином, Samsung обрала обережнішу стратегію. На відміну від Intel, яка вже почала використовувати High-NA EUV для окремих виробничих шарів, корейська компанія не має наміру робити цю технологію основою масового випуску 2-нм і 1,4-нм чипів.

Галузеві фахівці вважають такий підхід цілком зрозумілим: переваги High-NA EUV розкриваються лише тоді, коли готовий увесь виробничий ланцюжок. Якщо постачальники масок, пелліклів і матеріалів не встигають за розвитком обладнання, передчасний перехід може збільшити витрати та складність виробництва сильніше, ніж підвищити його ефективність.

Що зміниться з переходом Samsung на 1 нм

Згідно із заявою представника Samsung, повноцінне комерційне використання High-NA EUV тепер заплановане для 1-нм техпроцесу A10. Перші чипи за цим технологічним вузлом очікуються приблизно у 2030 році.

Це означає, що покоління 2 нм і 1,4 нм стануть для Samsung своєрідним перехідним етапом. Компанія продовжить удосконалювати стандартну EUV-літографію та технології multi-patterning, одночасно очікуючи розвитку компонентів, необхідних для ефективного використання High-NA EUV.

Для ринку смартфонів та іншої споживчої електроніки наслідки такого рішення проявляться не одразу. Передові виробничі норми використовують для випуску процесорів, мобільних чипів, прискорювачів штучного інтелекту та інших компонентів, тому затримка впровадження нової літографії насамперед стосується виробників напівпровідників та їхніх великих замовників.

Для українських користувачів це також не означає швидких змін характеристик смартфонів чи комп’ютерів. Якщо Samsung дотримуватиметься заявленого графіка, перші продукти на базі 1-нм техпроцесу A10 з’являться приблизно у 2030 році, а до цього основою для нових поколінь процесорів залишатимуться технології 2 нм і 1,4 нм. Їхній розвиток триватиме й без масового використання High-NA EUV.

Водночас рішення Samsung показує, наскільки складним стає подальше зменшення розмірів транзисторів. Перехід від одного технологічного покоління до іншого тепер залежить не лише від можливостей виробника обладнання, а й від готовності всього ланцюжка постачальників. Тому High-NA EUV, попри величезний потенціал, ще кілька років залишатиметься технологією поступового впровадження, а не миттєвою заміною наявного EUV-виробництва.