Samsung решила отложить полноценное коммерческое использование новейшего оборудования High-NA EUV при производстве передовых чипов. Компания планировала задействовать эту технологию уже для 2-нм и 1,4-нм техпроцессов, однако теперь намерена перенести ее широкое применение на более совершенный 1-нм процесс A10. Ожидается, что первые чипы, изготовленные по этой технологии, начнут поставляться примерно в 2030 году.

О решении Samsung рассказал Пак Чан Мин, мастер команды разработки литографических процессов Samsung Semiconductor R&D Center, во время конференции Next Generation Lithography + Patterning Conference (NGL 2026). Информацию приводит корейское издание ZDNet, а на нее также обратил внимание отраслевой инсайдер Jukan Choi.

Почему Samsung отказалась от High-NA EUV на 2-нм этапе

Samsung является одним из ведущих производителей полупроводников в мире и первой компанией, которая начала выпускать чипы по 3-нм техпроцессу. Поэтому ожидалось, что при переходе на следующие технологические нормы компания одной из первых начнет активно использовать High-NA EUV — самое современное поколение оборудования для экстремальной ультрафиолетовой литографии.

Однако Samsung пришла к выводу, что экосистема вокруг High-NA EUV пока недостаточно зрелая для масштабного коммерческого производства. Проблема заключается не только в самих литографических установках. Для их эффективного использования требуются специализированные фотомаски, защитные пленки-пелликлы и другие материалы и компоненты, которые пока нуждаются в дальнейшей совместной разработке.

В результате компания решила не торопиться с массовым внедрением технологии. Вместо этого Samsung Foundry намерена использовать стандартное EUV-оборудование с числовой апертурой 0,33 NA и сочетать его с методами многократного формирования рисунка, или multi-patterning.

Такой подход будет применяться при производстве чипов по 2-нм и 1,4-нм технологическим нормам. Это позволит Samsung продолжить развитие новых производственных процессов без необходимости сразу переходить на значительно более дорогую и пока недостаточно зрелую инфраструктуру High-NA EUV.

Чем High-NA EUV отличается от обычной EUV-литографии

High-NA EUV представляет собой следующее поколение экстремальной ультрафиолетовой литографии. Главное отличие заключается в увеличении числовой апертуры с 0,33 до 0,55. Благодаря этому система способна эффективнее собирать свет и формировать более мелкие элементы на поверхности кремниевой пластины.

На практике технология позволяет формировать чрезвычайно тонкие элементы схемы с меньшим количеством дополнительных этапов. В некоторых случаях это дает возможность отказаться от многократного паттернинга и выполнять формирование отдельных слоев за один проход.

Для производителей это потенциально означает более простую технологическую цепочку, большую гибкость при проектировании микросхем и возможность создавать транзисторы и другие элементы еще меньшего размера. Однако преимущества High-NA EUV проявляются только при наличии соответствующей инфраструктуры, включая подходящие маски, пелликлы и специализированные материалы.

Именно здесь сейчас и возникает основное ограничение. Даже самая современная литографическая машина не способна раскрыть весь потенциал технологии, если остальные элементы производственной цепочки еще не готовы.

Одна установка High-NA EUV стоит сотни миллионов долларов

Есть и еще одна причина, по которой Samsung не спешит переводить производство на High-NA EUV. Стоимость одной такой установки оценивается примерно в 350–400 млн долларов. Для крупнейших производителей полупроводников это огромные инвестиции, особенно если речь идет не об одной машине, а о полноценной производственной линии с несколькими установками и необходимой инфраструктурой.

Поэтому экономический эффект становится не менее важным фактором, чем технические возможности. Если существующее оборудование 0,33 NA позволяет выпускать 2-нм и 1,4-нм чипы с использованием multi-patterning, Samsung может предпочесть такой вариант до тех пор, пока экосистема High-NA EUV не станет достаточно зрелой и экономически оправданной.

Для Samsung это особенно важно на фоне жесткой конкуренции в контрактном производстве чипов. Компания одновременно пытается наращивать технологическое преимущество и удерживать стоимость производства на уровне, который позволит конкурировать за крупные заказы.

Intel уже использует High-NA EUV, а TSMC пока осторожнее

Решение Samsung интересно и на фоне действий двух главных конкурентов — Intel и TSMC. Intel уже начала использовать оборудование High-NA EUV для отдельных слоев микросхем, создаваемых по 2-нм технологическому классу Intel 18A. В частности, технология применяется при разработке таких продуктов, как Panther Lake и процессоры Core Ultra Series 3.

TSMC также приобрела оборудование High-NA EUV, однако пока преимущественно использует его для исследований и разработки. Тайваньская компания, как ожидается, начнет коммерческое применение таких установок примерно в 2029–2030 годах.

Таким образом, Samsung выбрала более осторожную стратегию. В отличие от Intel, которая уже начала использовать High-NA EUV на отдельных производственных слоях, корейская компания не намерена делать технологию основой массового выпуска 2-нм и 1,4-нм чипов.

Отраслевые специалисты считают такой подход вполне объяснимым: преимущество High-NA EUV раскрывается только тогда, когда готова вся производственная цепочка. Если поставщики масок, пелликлов и материалов не успевают за развитием оборудования, преждевременный переход может увеличить расходы и сложность производства сильнее, чем повысить его эффективность.

Что изменится с переходом Samsung на 1 нм

Согласно заявлению представителя Samsung, полноценное коммерческое использование High-NA EUV теперь запланировано для 1-нм техпроцесса A10. Первые чипы на этом технологическом узле ожидаются примерно в 2030 году.

Это означает, что 2-нм и 1,4-нм поколения станут для Samsung своеобразным переходным этапом. Компания продолжит совершенствовать стандартную EUV-литографию и технологии multi-patterning, одновременно ожидая развития компонентов, необходимых для эффективного использования High-NA EUV.

Для рынка смартфонов и другой потребительской электроники последствия такого решения проявятся не сразу. Передовые производственные нормы используются для выпуска процессоров, мобильных чипов, ускорителей искусственного интеллекта и других компонентов, поэтому задержка внедрения новой литографии затрагивает прежде всего производителей самих полупроводников и их крупных заказчиков.

Для украинского пользователя это также не означает скорого изменения характеристик смартфонов или компьютеров. Если Samsung будет придерживаться заявленного графика, первые продукты на 1-нм A10 появятся примерно в 2030 году, а до этого основой для новых поколений процессоров останутся 2-нм и 1,4-нм технологии. Их развитие продолжится и без массового использования High-NA EUV.

При этом решение Samsung показывает, насколько сложным становится дальнейшее уменьшение размеров транзисторов. Переход от одного технологического поколения к другому теперь зависит не только от возможностей самого производителя оборудования, но и от готовности всей цепочки поставщиков. Поэтому High-NA EUV, несмотря на огромный потенциал, еще несколько лет будет оставаться технологией постепенного внедрения, а не мгновенной заменой существующего EUV-производства.