ASML en TSMC willen naar 12-inch photomasks

ASML en TSMC willen de chipindustrie overhalen om de photomask, de sjabloon waarmee patronen op een wafer worden geprojecteerd, te vergroten van 6 naar 12 inch. De twee bedrijven kondigden het initiatief aan op 7 september, vlak voor de SPIE BACUS-conferentie in Monterey. Een proeflijn voor de grotere masks staat gepland voor 2031, machines die ermee in productie kunnen draaien voor 2033.

Waarom die maat plots knelt

High NA EUV, de nieuwste generatie lithografie van ASML, haalt zijn scherpte met een grotere numerieke apertuur. Dat kost ruimte: het gebied dat de machine in een keer kan belichten is kleiner dan bij de huidige EUV-systemen. Grote chips moeten daarom uit twee belichtingen aan elkaar worden gezet, stitching in het jargon. Dat kost tijd en introduceert een extra foutbron precies bij de ontwerpen die het hardst nodig zijn voor AI-versnellers, die al tegen de maximale diegrootte aan lopen.

Een mask van 12 inch lost dat op door het bruikbare veld te vergroten. In het persbericht van ASML noemen de bedrijven hogere fabproductiviteit, lagere kosten per chip en het wegvallen van stitching-beperkingen als winst. TechNode noemt een schatting van ongeveer 40 procent hogere systeemproductiviteit, met de kanttekening dat het een vooruitblik is en geen gemeten resultaat.

Wie meedoet

ASML-topman Christophe Fouquet zegt blij te zijn met de steun van chipmakers, maskleveranciers en partners. TSMC-voorzitter C.C. Wei houdt het bij de constatering dat de industrie samen problemen kan oplossen die geen enkel bedrijf alleen aankan. Samsung Electronics heeft laten weten mee te doen, en volgens berichtgeving van Reuters bekijkt SK Hynix of het aansluit. Wat de omschakeling kost, welke leveranciers zich formeel hebben gecommitteerd en hoe de rekening wordt verdeeld, is niet bekendgemaakt. Dat laatste is niet triviaal: maskblanks, inspectieapparatuur en schrijvers moeten allemaal mee naar het nieuwe formaat.

TSMC zelf begint pas in 2030 met High NA in massaproductie, en dan nog met de bestaande 6-inch masks. De grotere variant is dus een tweede stap, geen voorwaarde voor de start.

Wat betekent dit

Voor wie AI-hardware volgt is de tijdlijn het opvallendste. 2031 en 2033 liggen ver voorbij de horizon waarop nu over rekencapaciteit en financiering wordt gepraat, terwijl de vraag naar grotere accelerators niet wacht. Bedrijven als Cerebras lopen juist tegen de fysieke grenzen van de belichting aan en lossen dat nu op met eigen wafer-trucs. Tot 2033 blijft dat improviseren.

Het raakt ook de geopolitiek van rekenkracht. China wil zijn AI-rekenkracht verviervoudigen voor 2030 zonder toegang tot deze machines, en in Europa hangt de discussie over AI-gigafabrieken aan hetzelfde toeleveringsnetwerk. Dat de prijzen in de foundry-markt al oplopen door AI-vraag maakt duidelijk hoe krap het nu is. Een standaard vastleggen duurt jaren, en juist daarom begint zo’n aankondiging vijf jaar voor de proeflijn.