TSMC, uzun süredir High-NA EUV litografi planları hakkında temkinli bir çizgi izliyordu. Şirket, mevcut Low-NA EUV sistemleriyle süreç teknolojilerini bir süre daha ilerletebildiği için, yaklaşık $400 milyon seviyesindeki yeni nesil tarayıcılara geçiş konusunda kamuya açık net bir takvim vermemişti. Ancak bu yaklaşımın sonsuza kadar sürdürülemeyeceği artık resmi olarak kabul edilmiş görünüyor.
Şirketin açıkladığı plana göre High-NA EUV araçları, 2030 itibarıyla yüksek hacimli üretimde kullanılmaya başlanacak. İlk aşamada geleneksel 6×6 inç fotomaske formatı tercih edilecek. Bunun ardından 2031’de 6×12 inç fotomaske kullanan bir pilot hat kurulması hedefleniyor. TSMC’nin amacı, 6×12 inç High-NA litografi sistemlerini 2033’e kadar gelişmiş üretim düğümlerinde devreye almak.
TSMC, High-NA EUV’yi ilk hangi üretim teknolojisinin kullanacağını henüz açıklamadı. Buna karşın şirket, üretim süreçleri karmaşıklaştıkça High-NA EUV ile işlenen katman sayısının zaman içinde artmasını beklediğini belirtiyor. Bu ifade, daha karmaşık transistor mimarilerine geçişe işaret ediyor. Özellikle gate-all-around (GAA) yapıların daha gelişmiş sürümleri ve daha ileride CFET gibi yaklaşımlar için bu araçların önem kazanması bekleniyor.
Teknik açıdan bakıldığında High-NA EUV’nin en önemli avantajı çözünürlük tarafında ortaya çıkıyor. Mevcut Low-NA EUV sistemleri tek pozlamada 13nm çözünürlük sunarken, High-NA EUV bu değeri 8nm seviyesine indiriyor. Bu fark, daha kritik katmanlarda daha hassas desenleme anlamına geliyor. Ancak ilk nesil kullanım senaryosunda önemli bir sınırlama da var: 6×6 inç maskeyle çalışan High-NA EUV tarayıcılar, Low-NA muadillerine göre yarı pozlama alanı sunuyor.
Bu durum özellikle çok büyük kalıplar üreten şirketler için zorluk yaratıyor. Büyük AI hızlandırıcıları gibi dev yongalarda üreticiler ya birden fazla pozlama alanını birleştirmek ya da çoklu chiplet tasarımlarına yönelmek zorunda kalabiliyor. Her iki yaklaşım da araç verimliliği ve güç tüketimi gibi ek maliyetler doğurabiliyor. TSMC’nin ASML ile birlikte 6×12 inç fotomaske geçişi üzerinde çalışmasının temel nedeni de bu sınırlamayı hafifletmek.
Öte yandan fotomaske boyutunu değiştirmek yalnızca üretim hattında tek bir ekipmanı güncellemek anlamına gelmiyor. EDA yazılımlarından maske üretim ve yazım araçlarına, maskelerin taşınması ve işlenmesi için kullanılan sistemlere kadar oldukça geniş bir ekosistemin uyum sağlaması gerekiyor. Kısacası bu, tek bir şirketin değil tüm yarı iletken endüstrisinin ortak dönüşümünü gerektiren bir adım. Bu geçişin Intel, TSMC ve Samsung tarafından desteklenmesi ise ekosistem tarafında önemli bir sinyal olarak öne çıkıyor.
TSMC’nin yol haritasında A12 ve A13 düğümlerinin 2029’da da geleneksel EUV kullanacağı daha önce doğrulanmıştı. Bu nedenle 2030’da devreye girecek ilk High-NA EUV tabanlı süreç düğümünün adı şimdilik belirsiz kalsa da, zamanlama yeni nesil bir düğüme işaret ediyor. Şirket şimdilik süreç adı vermese de, açıklanan takvim TSMC’nin daha ileri ölçekleme aşamalarında High-NA EUV’yi artık kaçınılmaz bir araç olarak gördüğünü net biçimde ortaya koyuyor.
