تعهد TSMC و سامسونگ به خرید دستگاه‌های ۴۰۰ میلیون دلاری High-NA EUV شرکت ASML برای نسل بعدی تراشه‌ها

در هشتم سپتامبر ۲۰۲۶، در مقر اصلی شرکت ASML در شهر فلدهوفن هلند، بیانیه‌ای منتشر شد که به ماه‌ها گمانه‌زنی در صنعت نیمه‌هادی پایان داد. شرکت‌های TSMC و سامسونگ، دو غول بزرگ تولید تراشه در جهان، سرانجام مقاومت خود را کنار گذاشتند و رسماً به خرید دستگاه‌های لیتوگرافی High-NA EUV با قیمت تقریبی ۴۰۰ میلیون دلار برای هر واحد متعهد شدند. این تصمیم، آن‌ها را در کنار اینتل قرار می‌دهد که پیش از این بیش از یک میلیون ویفر را با استفاده از این فناوری پردازش کرده است.[1][2]

با وجود هیجان رسانه‌ای پیرامون این قراردادها، واقعیت این است که هیچ‌یک از این دو شرکت قرار نیست فردا تراشه‌هایی با این فناوری به بازار عرضه کنند. سامسونگ قصد دارد از سال ۲۰۲۸ این دستگاه‌ها را وارد خط تولید انبوه حافظه‌های DRAM خود کند، در حالی که TSMC محتاط‌تر عمل کرده و سال ۲۰۳۰ را برای استفاده از این فناوری در گره‌های پیشرفته منطقی هدف‌گذاری کرده است. تا آن زمان، هر دو شرکت همچنان به ماشین‌های ارزان‌تر و بالغ‌تر Low-NA EUV متکی خواهند بود.[2][3][5]

دستگاه‌های High-NA با افزایش گشودگی عددی از ۰.۳۳ به ۰.۵۵، می‌توانند به وضوح ۸ نانومتری در یک بار نوردهی دست یابند. در زبان بازاریابی، این به معنای «تراشه‌های سریع‌تر و کوچک‌تر برای هوش مصنوعی» است، اما در کف کارخانه، این ارتقا به معنای حذف فرآیند پرهزینه و پیچیده الگودهی چندگانه است که در آن یک لایه از تراشه باید چندین بار نوردهی شود تا جزئیات ریز آن شکل بگیرد.[1][3]

با این حال، این وضوح بالاتر با یک هزینه پنهان فیزیکی همراه است. سیستم‌های High-NA از لنزهای آنامورفیک استفاده می‌کنند که میدان نوردهی را به نصف (۲۶ در ۱۶.۵ میلی‌متر) کاهش می‌دهد. این یعنی برای چاپ یک تراشه بزرگ هوش مصنوعی، تولیدکنندگان باید دو نیمه را به صورت جداگانه چاپ کرده و به هم کوک بزنند؛ فرآیندی که سرعت تولید را کاهش داده و هزینه را بالا می‌برد.[1][4]

برای حل این مشکل فیزیکی، TSMC، سامسونگ، اینتل و ASML یک ائتلاف کم‌سابقه تشکیل داده‌اند تا استاندارد صنعتی ماسک‌های نوری را از ۶ اینچ فعلی به ۱۲ اینچ تغییر دهند. کریستوف فوکه، مدیرعامل ASML، در بیانیه خود تاکید کرد که این گذار برای افزایش بهره‌وری اسکنرها و پاسخگویی به تقاضای تراشه‌های پیچیده‌تر ضروری است.[1][4][5]

تغییر استاندارد ماسک‌های نوری به هیچ وجه یک شبه رخ نخواهد داد. بر اساس نقشه راه اعلام شده، این شرکت‌ها قصد دارند تا سال ۲۰۳۱ یک خط تولید آزمایشی برای ماسک‌های ۱۲ اینچی راه‌اندازی کنند و تا سال ۲۰۳۳ آن را برای تولید انبوه آماده سازند. این یعنی نسل اول تراشه‌هایی که با High-NA تولید می‌شوند، همچنان با محدودیت ماسک‌های ۶ اینچی و چالش‌های سرعت تولید دست و پنجه نرم خواهند کرد.[2][5]

سی.سی. وی، مدیرعامل TSMC، این همکاری را یک ضرورت برای زنجیره ارزش توصیف کرد و گفت که نوآوری مستمر تنها راه برای کاهش موانع و در دسترس قرار دادن راه‌حل‌های پیشرفته در مقیاس انبوه است. این ادبیات دیپلماتیک نشان می‌دهد که هزینه تحقیق و توسعه به قدری سرسام‌آور شده است که حتی سودآورترین شرکت تراشه‌سازی جهان نیز نمی‌تواند به تنهایی بار تغییر استانداردهای پایه را به دوش بکشد.[2][4]

در نهایت، این توافقات نشان‌دهنده قدرت انحصاری بی‌رقیب ASML در زنجیره تامین جهانی است. در حالی که انویدیا تراشه‌ها را طراحی می‌کند و TSMC آن‌ها را می‌سازد، گلوگاه اصلی پیشرفت هوش مصنوعی همچنان در ماشین‌های غول‌پیکر ۴۰۰ میلیون دلاری هلندی نهفته است. سرمایه‌گذاری ۶۰ تا ۶۴ میلیارد دلاری TSMC برای سال ۲۰۲۶ نشان می‌دهد که هزینه ماندن در لبه فناوری، هر سال در حال شکستن رکوردهای تاریخی است.[2][6]