High-NA EUV İçin ASML, TSMC, Samsung ve Intel Dev Fotomaskede Birleşti

Yarı iletken üretiminde bir sonraki büyük eşiği temsil eden High-NA EUV litografisi için sektörün dört devi aynı masada buluştu. ASML, Intel, Samsung ve TSMC; çip üretiminde kullanılan fotomaskelerin (reticle) mevcut 6x6 inç standardından çok daha büyük 6x12 inç formata geçişini hızlandırmak amacıyla ortak bir çalışma başlattığını duyurdu. ASML'nin bu hafta yayınladığı basın açıklamasına göre bu adım, büyük çiplerin parça parça birleştirilmeden tek seferde baskılanabilmesini sağlayacak.

Rakipler Neden Bir Araya Geldi?

Normalde birbirinin en büyük rakibi olan bu şirketlerin ortak hareket etmesi sık rastlanan bir durum değil, ancak sektörü tehdit eden büyük teknik zorluklar söz konusu olduğunda geçmişte de benzer iş birlikleri görülmüştü. 450 mm gofret geçişi girişimi başarısız olsa da EUV teknolojisine geçişte Intel, TSMC ve Samsung'un öncülüğü sektörü bugünkü noktaya taşımıştı. Şimdi aynı üçlü, ASML ile birlikte yeni bir eşiği aşmaya çalışıyor.

High-NA EUV'nin Getirdiği Çözünürlük Avantajı ve Bedeli

0,55 sayısal açıklığa sahip High-NA EUV sistemleri, mevcut 0,33 NA EUV cihazlarının 13 nm'lik tek pozlama çözünürlüğüne karşılık 8 nm'ye inebiliyor. Bu da karmaşık çoklu maskeleme adımlarının tek pozlamayla yapılabilmesi anlamına geliyor; süreç kısalıyor, maliyet düşüyor. Ancak bir bedeli var: geleneksel EUV'de 4X küçültme optiği her iki yönde de kullanılırken, High-NA'da 4X/8X anamorfik optik devreye giriyor. Bu da standart 6x6 inç maskenin tam 26x33 mm'lik alanı değil, yarısı kadar (26x16,5 mm) bir alanı pozlayabilmesi anlamına geliyor. Küçük istemci çipleri için sorun teşkil etmeyen bu durum, büyük CPU ve GPU tasarımlarında iki ayrı pozlamanın "dikilerek" birleştirilmesini zorunlu kılıyor.

Dikiş Yönteminin Riskleri

Şu anda Intel, Samsung ve TSMC dahil tüm üreticiler dikiş (stitching) yöntemini kullanıyor, ancak bu yöntemin ciddi dezavantajları var. ASML'nin Twinscan EXE:5200B tarayıcısının saatte 175 gofret işleyebilen kapasitesi, dikiş uygulandığında saatte yaklaşık 125 gofrete düşüyor. Ayrıca çip tasarımcıları dikiş sınırını hesaba katmak zorunda kalıyor, bu da tasarım özgürlüğünü kısıtlıyor. En kritik sorun ise hizalama hassasiyeti: iki pozlamanın sınırında milimetrenin çok altında hatalar bile bağlantı hatlarını bozabiliyor, verim kayıplarına yol açabiliyor. Zaten pahalı olan High-NA EUV ekipmanlarında yaşanacak verim kaybı, maliyetleri daha da artırıyor.

6x12 İnç Maskelere Geçiş Neden Bu Kadar Zor?

Dikiş sorununu tamamen ortadan kaldırmak için sektör, reticle boyutunu 8X küçültme yönünde iki katına çıkaran 6x12 inç maskelere yöneliyor. Ancak 1990'lardan beri üç on yıldır kullanılan 6x6 inç format, DUV'den EUV'ye geçişte bile değişmemişti. Yeni formata geçiş; maske üreticisi AGC ve Hoya gibi firmaların yeni ekipman geliştirmesini, maske atölyelerinin yeni yazma/aşındırma ve inceleme sistemlerine yatırım yapmasını, taşıma ve depolama altyapısının baştan tasarlanmasını gerektiriyor. En büyük değişim yükü ise muhtemelen ASML'ye düşecek; şirketin High-NA EUV tarayıcılarının çok daha büyük reticle'ları hassasiyetle tutabilmesi için yeniden tasarlanması gerekiyor.

Takvim ve Sektörel Beklentiler

Intel, 18A sürecinin bazı katmanlarında D1X fabrikasında zaten High-NA EUV kullanıyor ve üç yıldır 6x12 inç maskeler üzerinde çalışıyor, ancak geçiş takvimini paylaşmıyor. Samsung, High-NA EUV'yi 2028'de DRAM üretiminde devreye almayı planlarken TSMC bu teknolojiyi 2030'da ileri düğüm üretimine dahil etmeyi hedefliyor. ASML-TSMC iş birliği ise 2031'de 6x12 inç pilot hattı, 2033'te ise tam üretim hazırlığını hedefliyor. Kısacası bu geçiş, yakın vadede değil, önümüzdeki on yılın ortasına doğru olgunlaşacak bir süreç.

Türkiye'de yarı iletken üretimi bulunmasa da bu gelişmenin dolaylı etkileri yerel teknoloji piyasasını doğrudan ilgilendiriyor. High-NA EUV ve 6x12 inç maske geçişi, gelecekte yüksek performanslı yapay zekâ hızlandırıcıları, sunucu işlemcileri ve üst segment GPU'ların maliyet yapısını belirleyecek. Bu maliyetler nihayetinde Türkiye'deki bilgisayar, sunucu ve bulut hizmeti fiyatlarına yansıyacak. Ayrıca yerli yapay zekâ ve savunma sanayii projelerinin dışarıdan tedarik ettiği çip teknolojilerinin uzun vadeli yol haritasını da şekillendiriyor; dolayısıyla bu tür sektörel iş birlikleri, görünürde uzak bir Ar-Ge haberi gibi dursa da aslında önümüzdeki 10 yılda cebimizden çıkacak parayla doğrudan bağlantılı.