EUV yang dulu hanya bisa dimainkan oleh TSMC, Samsung, dan Intel, kini mulai muncul dalam daftar ekspansi kapasitas Nanya Technology dan Winbond. Sementara itu, sejumlah perusahaan startup yang baru didirikan dua atau tiga tahun, sedang mencoba menggunakan sinar-X, akselerator partikel, bahkan atom helium, untuk menghindari mesin lithografi EUV tradisional. Belum lama ini, kami juga melaporkan, Elon Musk tampaknya berminat untuk memproduksi massal FEL. Detailnya bisa merujuk artikel "Musk, Ingin Mengguncang Mesin EUV?"
Dari sini terlihat, seolah-olah hampir semua orang dalam semalam bisa menatap dan menggunakan era EUV. Apakah sebenarnya ambang batas EUV ini benar-benar menghilang?
Pemain Besar Mesin Lithografi EUV
Saat ini, pemain yang benar-benar mencapai produksi massal EUV masih sangat terkonsentrasi, intinya tetap pada lima perusahaan: TSMC, Samsung, Intel, SK Hynix, dan Micron.
Di antaranya, TSMC adalah salah satu vendor yang paling awal mengkomersialkan dan mengaplikasikan EUV dalam skala terbesar. Pada 2019, TSMC secara resmi mengadopsi EUV dalam proses N7+ dan mencapai produksi massal komersial. Node-node canggih selanjutnya seperti N5, N3 semakin menambah jumlah lapisan paparan EUV, dan EUV juga berkembang dari beberapa lapisan kunci awal menjadi alat inti dalam manufaktur logika canggih.
Samsung Electronics secara bersamaan mendorong EUV di dua lini produk: logika canggih dan DRAM. Selain manufaktur proses canggih, Samsung telah mengintegrasikan EUV ke dalam produksi massal DRAM kelas 14nm dan 12nm, membuat EUV perlahan-lahan memasuki manufaktur chip memori dari logika canggih.
Adopsi EUV oleh Intel relatif lebih lambat, tetapi kecepatan perkembangannya cepat. Intel 4 menjadi proses pertama mereka yang mengadopsi EUV secara besar-besaran, dilanjutkan oleh Intel 3 dan 18A yang terus memperluas penerapannya. Pada saat yang sama, Intel juga termasuk salah satu vendor chip paling awal yang menerima dan memasang peralatan High-NA EUV dari ASML, untuk validasi teknologi awal proses seperti 14A generasi berikutnya.
Di antara vendor memori, SK Hynix mulai mengintegrasikan EUV ke dalam produksi massal DRAM kelas 1a nm pada 2021, dan terus memperluas cakupannya. Pada 2025, perusahaan memasang peralatan High-NA EUV di pabrik wafer Korea M16, memperkenalkan teknologi EUV generasi baru ke dalam sistem R&D dan produksi massal DRAM masa depan lebih awal.
Micron adalah vendor yang relatif terlambat secara resmi mengadopsi EUV di antara tiga vendor DRAM besar. Mereka pertama kali mengadopsi EUV secara besar-besaran pada node DRAM 1γ (1-gamma), dan mulai memajukan produksi massal produk terkait di Taiwan dan Jepang dari tahun 2025.
Oleh karena itu, meskipun EUV telah berkembang selama bertahun-tahun, dari sudut pandang manufaktur produksi tinggi aktual, pemainnya masih sangat terkonsentrasi pada lima perusahaan ini. Untuk waktu yang cukup lama, apakah bisa memasuki "klub lima" ini, sampai batas tertentu juga mewakili apakah seorang vendor semikonduktor memiliki kemampuan manufaktur proses paling canggih.
Tapi sekarang, "klub lima" yang telah lama tertutup ini, mulai menunjukkan pendatang baru.
Yang paling tipikal adalah Rapidus dari Jepang.
Rapidus didirikan pada tahun 2022, dibandingkan dengan raksasa seperti TSMC, Samsung, Intel yang memiliki akumulasi proses canggih puluhan tahun, hampir bisa disebut sebagai "pabrik wafer baru". Tapi perusahaan yang baru berdiri beberapa tahun ini, sudah langsung melompat ke era EUV.
Pada Desember 2024, mesin lithografi EUV ASML NXE:3800E tiba di pabrik wafer IIM-1 Rapidus di Chitose, Hokkaido. Rapidus menyatakan, ini adalah peralatan paparan EUV pertama di Jepang yang ditujukan untuk produksi massal chip canggih. Kemudian pada April 2025, perusahaan menyelesaikan paparan EUV pertama, dan memasukkan peralatan ke dalam trial dan validasi proses GAA 2nm, dengan target mencapai produksi massal chip 2nm pada tahun 2027.
Keunikan Rapidus adalah, mereka hampir melewati jalur peningkatan panjang pabrik wafer tradisional dari proses matang, proses canggih, lalu perlahan-lahan mengadopsi EUV, melainkan dari awal pembangunan pabrik, langsung membangun sistem produksi di sekitar 2nm, GAA, dan EUV.
Ini juga menunjukkan satu hal: EUV sudah tidak lagi hanya milik raksasa semikonduktor tradisional dengan akumulasi proses canggih puluhan tahun. Asalkan memiliki modal, kerja sama teknologi, dan dukungan industri yang cukup, sebuah pabrik wafer baru yang baru didirikan juga bisa langsung mendapatkan peralatan EUV, dan memulai dari node paling canggih.
Tapi Rapidus sekaligus juga menunjukkan, EUV masih jauh dari "demokratisasi" dalam arti sebenarnya.
Rapidus bukanlah perusahaan startup biasa yang sendirian mengeluarkan ratusan juta dolar untuk membeli mesin lithografi EUV. Di belakangnya ada dukungan finansial besar-besaran berkelanjutan dari pemerintah Jepang, juga ada aliansi industri yang terdiri dari perusahaan-perusahaan besar Jepang seperti Toyota, Sony, NTT, NEC, SoftBank, sekaligus melalui kerja sama dengan IBM memperkenalkan teknologi proses GAA 2nm.
Dengan kata lain, kemampuan Rapidus untuk langsung memasuki era EUV, bergantung pada modal negara, aliansi industri, transfer teknologi dari luar negeri, dan kemampuan pengadaan peralatan canggih yang bersama-sama menopang pemain proses canggih baru.
Mengapa Pabrik Wafer Tier-2 Juga Membeli EUV?
Tapi, situasi sekarang adalah, pabrik wafer tier-2 juga mulai membeli EUV.
Pada 5 Agustus 2026, Dewan Direksi Nanya Technology mengumumkan, belanja modal (capex) tahun 2026 akan ditingkatkan dari NT$52 miliar menjadi NT$69,7 miliar, peningkatan lebih dari 30%. Pada saat yang sama, perusahaan menyetujui batas atas capex untuk pabrik baru 5A dari tahun 2026 hingga 2029 sebesar NT$346,6 miliar, menjadi salah satu rencana investasi tunggal terbesar dalam sejarah Nanya Tech. Sesuai rencana yang diungkapkan Nanya Tech saat ini, target kapasitas produksi bulanan tahap pertama pabrik baru 5A sekitar 35,9 ribu wafer, dan akan secara bertahap mengintegrasikan proses DRAM kelas 10nm seperti 1B, 1C, 1D, dan 1E. Seiring proses yang terus menyusut, EUV akan menjadi salah satu peralatan kunci dalam sistem produksi DRAM generasi berikutnya.
Sementara itu, pada 6 Agustus 2026, Winbond Electronics mengumumkan memulai rencana pembangunan pabrik wafer 12-inci kedua Kaohsiung P2. Sesuai perencanaan, pabrik baru akan mulai dibangun pada Januari 2027, mulai pemasangan peralatan awal 2029, dan direncanakan memasuki produksi massal pada kuartal keempat 2029. Dalam hal roadmap proses, Winbond merencanakan dengan sangat jelas: tahap pertama pertama-tama menggunakan proses non-EUV untuk memproduksi DRAM kelas 14nm, tahap kedua baru secara resmi mengadopsi EUV, untuk maju ke DRAM kelas 12nm.
Perlu diperhatikan, Winbond sudah mulai merencanakan lebih awal terkait siklus pengiriman peralatan EUV yang panjang. Manajemen perusahaan mengungkapkan, saat ini siklus pengiriman peralatan EUV membutuhkan waktu sekitar tiga hingga tiga setengah tahun, yang berarti jika ingin mengintegrasikan EUV sekitar tahun 2029, sekarang harus mulai merencanakan peralatan, fasilitas pabrik, dan proses.
Dibandingkan dengan Nanya Technology, bergabungnya Winbond mengirimkan sinyal industri yang lebih patut diperhatikan. Alasannya, Winbond dalam jangka panjang bukanlah partisipan utama di pasar HBM atau DRAM umum paling canggih, bisnis intinya lebih terkonsentrasi di pasar DRAM ceruk, memori otomotif, kontrol industri, serta Code Storage Flash, dll.
Dulu, alasan EUV bisa menanggung biaya peralatan dan proses yang sangat tinggi, salah satu prasyarat penting adalah pertama-tama melayani chip bernilai tinggi seperti CPU, GPU, SoC canggih, serta DRAM kelas atas. Tapi ketika seorang vendor yang lama berkecimpung di memori ceruk, juga mulai merencanakan EUV untuk DRAM kelas 12nm, berarti batasan ekonomi EUV sedang berubah.
1) Kebutuhan Teknis: EUV Sedang Menyebar dari Proses Logika ke DRAM
Dari TSMC, Samsung, Intel, ke SK Hynix dan Micron, EUV awalnya menyelesaikan masalah "bagaimana chip paling canggih terus dibuat ke bawah"; sedangkan setelah Nanya Tech dan Winbond mulai masuk, EUV perlahan-lahan berubah menjadi peran lain — alat produksi dasar yang harus dipertimbangkan untuk proses memori generasi berikutnya. Seiring proses memori canggih itu sendiri sedang mendekati batasan ekonomi dari multiple patterning DUV tradisional. Terus mengandalkan lithografi imersi 193nm untuk maju ke ukuran yang lebih kecil, berarti lebih banyak paparan, lebih banyak mask, lebih banyak langkah etching dan deposition, sekaligus juga berarti kontrol overlay yang lebih kompleks dan siklus produksi yang lebih panjang. Ketika kompleksitas proses meningkat sampai tingkat tertentu, mesin EUV yang mahal, justru mungkin lebih ekonomis daripada menumpuk multiple exposure DUV berulang kali.
2) Pendorong Komersial: Kemakmuran AI, Membuat Pabrik Memori Tier-2 "Mampu Mencerna" EUV
Dulu pabrik tier-2 tidak berani membeli EUV, karena harga DRAM ceruk/matang berfluktuasi tajam dan margin tipis, sulit menyerap depresiasi besar-besaran peralatan bernilai ratusan juta dolar. Setelah membeli mesin lithografi, masih perlu fasilitas pendukung, mask, resist, inspeksi, metrologi, pengembangan proses, dan perawatan jangka panjang. Bagi sebuah pabrik memori tier-2 yang harga produknya siklus, margin kotor jangka panjang di bawah perusahaan puncak, ini bukan keputusan investasi yang mudah.
Terutama dalam beberapa siklus penurunan memori sebelumnya, harga DRAM turun cepat, utilisasi kapasitas turun, vendor pertama-tama pertimbangkan memotong capex, bukan membeli peralatan semikonduktor termahal.
AI mengubah logika investasi ini. Samsung, SK Hynix, Micron memindahkan banyak kapasitas DRAM umum untuk memproduksi HBM, menyebabkan pasar DRAM tradisional/ceruk terjadi kelangkaan pasokan parah, harga naik signifikan. Klien untuk mengamankan pasokan jangka panjang untuk edge AI, MCU/SoC otomotif, kontrol industri, serta memori tambahan AI Server, secara aktif menandatangani kontrak jangka panjang (LTA) 3~5 tahun dengan pabrik tier-2. Margin produk lebih tinggi + utilisasi kapasitas jangka panjang yang pasti, membuat Nanya Tech, Winbond pemain "tier-2/ceruk" ini memiliki arus kas dan kemampuan estimasi capex yang sangat baik, akhirnya mampu melompati "ambang keuangan" EUV.
Ini sebenarnya perubahan yang sangat penting: EUV tidak tiba-tiba menjadi murah, tapi chip memori menjadi lebih berharga.
Dulu, sebuah pabrik memori tier-2 mungkin perlu bertanya: "Apakah kami punya kualifikasi membeli EUV?" Sekarang mereka lebih perlu pertimbangkan: "Kalau tidak beli EUV, lima tahun lagi masih bisa menjaga daya saing biaya tidak?"
3) Perubahan Sifat Alat: Low-NA EUV Sedang Menjadi Peralatan Standar yang Relatif Matang
Ada satu alasan yang mudah diabaikan, adalah peralatan EUV itu sendiri juga berubah. EUV 0.33 NA generasi pertama (seperti NXE:3400C/3600D/3800E) telah mengalami hampir 10 tahun pencucian produksi massal. Daya sumber cahaya, umur pelindung mask, utilisasi lini produksi telah mencapai kematangan komersial di atas 90%~95%.
Dari perubahan penjualan ASML dalam beberapa tahun terakhir bisa dilihat jelas. Tahun 2019 adalah tahun kunci EUV benar-benar memasuki manufaktur produksi tinggi, tahun itu ASML menjual 26 sistem EUV; tahun 2020 meningkat jadi 31, tahun 2021 mencapai 42. Tahun 2022 mengkonfirmasi pendapatan 40 unit, tahun 2023 mencapai 53 unit. Meski terkena dampak siklus capex klien, penerimaan peralatan, dan ritme adopsi High-NA, angka tahun 2024 dan 2025 masing-masing 44 dan 48 unit, bukan sekadar peningkatan linier tahunan, tapi EUV sudah stabil memasuki tahap pengiriman skala puluhan unit per tahun.
Dan ASML di tahun 2026 sudah jelas menyatakan, perusahaan sedang mendorong setidaknya memiliki kemampuan produksi 60 unit Low-NA EUV tahun ini, dan berencana meningkatkan jadi setidaknya 80 unit di tahun 2027. Pada saat yang sama, perusahaan terus meningkatkan move rate lini produksi, untuk menanggapi kebutuhan EUV yang terus tumbuh dari klien logika canggih dan DRAM.
Seiring pabrik logika top (TSMC, Intel) mulai maju ke 0.55 High-NA EUV, Low-NA EUV sebenarnya sudah turun jadi infrastruktur standar "sub-top". Bagi pabrik DRAM dan pabrik wafer tier-2, Low-NA EUV sekarang seperti mesin lithografi imersi ArFi (193nm) sepuluh tahun lalu, risiko teknologi sudah diatasi oleh pendahulu, beli langsung bisa dipakai sebagai "peralatan standar" langsung masuk produksi.
Jadi, secara proses, DRAM semakin butuh EUV; secara ekonomi, kemakmuran AI membuat lebih banyak pabrik memori mampu mencerna EUV; secara peralatan, Low-NA EUV sudah dari validasi bisa dipakai, masuk ke tahap bagaimana memperluas kapasitas. Ketiganya tumpang tindih, akhirnya mendorong batas klien EUV mulai benar-benar meluas ke luar.
Penantang yang Membentuk Ulang EUV dan Menghindari EUV
Teknologi yang menantang ASML sedang bertambah cepat, seperti xLight, Inversion, Substrate, Lace, Multibeam, Canon, dll, tapi mayoritas hanya menyerang satu titik lemah sistem EUV: ada yang mengganti sumber cahaya, ada yang menghilangkan mask, ada yang beralih ke sinar-X, ada yang beralih ke beam atom.
Berdasarkan kedalaman perubahan sistem lithografi, kira-kira bisa dibagi jadi empat kubu besar.
(Dikompilasi oleh Pengamat Industri Semikonduktor)
(一) Kubu Rekonstruksi Sumber Cahaya
Kubu ini sedang mencoba mengubah cara menghasilkan cahaya EUV 13.5nm, menyelesaikan masalah daya sumber cahaya plasma laser yang ada tidak cukup, konsumsi energi terlalu tinggi, pemeliharaan kompleks, dll.
Perusahaan perwakilannya adalah perusahaan startup AS xLight. Saat ini sistem EUV ASML terutama menggunakan laser menghantam tetesan timah menghasilkan plasma, lalu melepaskan cahaya EUV 13.5nm. xLight berharap menggantikan sumber cahaya plasma laser yang ada dengan free-electron laser, untuk menyediakan sumber cahaya berdaya lebih tinggi, lebih stabil untuk beberapa scanner EUV secara terpusat.
Distribusi cacat EUV tradisional dan skema EUV xLight pada wafer yang sama (Sumber: xLight)
xLight di situs webnya menyebutkan, dalam sistem manufaktur dengan harga wafer 3nm TSMC sekitar $19.500 sebagai patokan, biaya peralatan EUV tradisional mencapai 40% dari total biaya manufaktur chip; sedangkan skema EUV FEL (free-electron laser) yang diajukan xLight, mampu menurunkan biaya terkait EUV sebesar 50%, membuat porsi dalam total biaya turun jadi 20%, sehingga total biaya manufaktur satu wafer langsung turun 20%.
Memotong biaya EUV setengah (Sumber: xLight)
(二) Kubu Lompat Gelombang Pendek
Hari ini mesin lithografi EUV ASML, baik yang 0.33 NA NXE, maupun 0.55 NA High-NA EXE, masih menggunakan cahaya EUV 13.5nm. Bedanya, High-NA dengan meningkatkan NA dari 0.33 ke 0.55, meningkatkan resolusi single exposure lebih lanjut jadi sekitar 8nm, dan terus mendukung proses logika 2nm dan selanjutnya.
Tapi sekelompok perusahaan dan lembaga penelitian lain mulai memikirkan pertanyaan yang lebih radikal: EUV 13.5nm meski bisa dengan High-NA terus memanjang, masa depan tetap perlu hadapi tantangan resolusi, cacat acak, resist, sistem optik kompleks, serta biaya peralatan. Daripada hanya di NA terus berusaha, bisakah langsung memperpendek panjang gelombang paparan lebih jauh?
Maka, BEUV (Beyond EUV) dan lithografi sinar-X lembut masuk lagi dalam pandangan.
Kubu ini termasuk Inversion Semiconductor, Substrate, serta serangkaian proyek penelitian di sekitar BEUV 6.7nm. Teknologi yang mereka pakai tidak sama, tapi logika dasarnya memiliki kesamaan: tidak lagi menganggap 13.5nm sebagai konstanta yang tidak bisa diubah, melainkan mencoba migrasi ke panjang gelombang lebih pendek, membangun ulang sistem paparan generasi berikutnya.
Di antara target band yang paling mendapat perhatian, salah satunya adalah 6.5—6.7nm. Dari hubungan dasar lithografi, resolusi paparan tergantung pada panjang gelombang λ, NA, serta faktor proses k1. Dalam kondisi lain mendekati, memendekkan λ dari 13.5nm ke sekitar 6.7nm, secara teori bisa meningkatkan kemampuan resolusi signifikan.
Dan 6.7nm bukan konsep baru yang tiba-tiba muncul. Sudah lebih dari sepuluh tahun lalu, tim riset di Eropa, China, Rusia, dll sudah mulai meneliti lithografi generasi berikutnya 6.7nm, termasuk sumber cahaya plasma, material tanah jarang, serta sistem optik refleksi multilayer pendukung. Misalnya sistem material La/B, La/B4C dll lama dianggap kandidat penting cermin refleksi 6.7nm, refleksi teoritis bisa mencapai sekitar 70%, sistem eksperimen juga sudah mencapai refleksi tinggi.
Eksplorasi Rusia menyediakan sudut pandang lain.
Sumber cahaya EUV mainstream ASML hari ini menggunakan LPP, teknologi plasma laser: laser CO2 berdaya tinggi menembak cepat tetesan timah cair, mengubahnya jadi plasma suhu tinggi, lalu ekstrak radiasi EUV 13.5nm darinya. Teknologi ini sudah melalui verifikasi rekayasa lebih dari sepuluh tahun, tapi puing timah, kontaminasi komponen optik, efisiensi konversi energi, serta sistem pembersihan dan perlindungan kompleks, juga selalu jadi masalah rekayasa paling rumit sumber cahaya EUV.
Beberapa lembaga penelitian Rusia karena itu lama mengeksplorasi sumber cahaya plasma gas seperti xenon, berharap menghindari sistem tetesan timah. Berbeda dengan logam timah, gas menghasilkan plasma bisa dibuang melalui sistem vakum, secara teori bisa mengurangi kontaminasi ke komponen optik inti seperti collector mirror. Yang tertarik bisa klik baca artikel "Rusia Umumkan: Mesin Lithografi Tembus Batas" yang sebelumnya dirilis Pengamat Industri Semikonduktor.
Inversion Semiconductor melangkah lebih jauh.
Perusahaan ini sedang mengembangkan akselerator partikel mini berbasis laser wakefield acceleration (LWFA), berharap mengecilkan akselerator partikel yang besar secara signifikan. Tujuannya menggunakan laser daya tinggi menghasilkan medan listrik sangat kuat dalam plasma, dalam jarak sangat pendek mempercepat elektron ke kondisi energi tinggi, lalu menghasilkan radiasi gelombang pendek daya tinggi, bisa disetel.
Sumber cahaya STARLIGHT yang diajukan Inversion saat ini target mencakup band sekitar 20nm sampai 6nm, jadi bisa menghasilkan cahaya 13.5nm yang dibutuhkan lithografi EUV hari ini, juga bisa lebih lanjut masuk area sinar-X lembut. Target akhir bukan hanya mengganti sumber cahaya tetesan timah ASML, melainkan membangun platform lithografi generasi berikutnya lengkap di sekitar akselerator partikel mini ini.
(Sumber: Inversion Semiconductor)
Substrate memilih jalur akselerator lain. Mereka juga menggunakan elektron berenergi tinggi menghasilkan sinar-X, tapi arsitektur spesifik berbeda dengan LWFA Inversion. Substrate melalui rongga RF mempercepat elektron mendekati kecepatan cahaya, lalu elektron melewati medan magnet bergantian menghasilkan sinar-X kecerlangan sangat tinggi, akhirnya melalui sistem optik dan mekanik kecepatan tinggi baru menyelesaikan paparan wafer.
Substrate menyatakan, via acak dengan pitch 30nm, memiliki kualitas pola dan keseragaman dimensi kunci sangat baik (Sumber: Substrate)
Tapi ambisi Substrate bukan hanya membuat mesin lithografi baru. Mereka berharap di sekitar teknologi lithografi sinar-X ini, membangun model foundry wafer lebih terintegrasi vertikal, mengintegrasikan akselerator partikel, sumber cahaya, peralatan paparan dengan manufaktur wafer canggih dalam sistem sama.
Inversion lebih seperti membuat platform sumber cahaya/lithografi generasi berikutnya, Substrate ingin dengan teknologi lithografi baru membangun ulang seluruh model Foundry.
Dari sudut pandang ini, pilihan ASML saat ini adalah "pertahankan 13.5nm, melalui NA lebih besar terus tingkatkan resolusi"; sedangkan Inversion, Substrate serta peneliti BEUV membuka variabel teknologi lain — kalau NA bisa diubah, kenapa panjang gelombang λ itu sendiri tidak bisa diubah?
Tapi memendekkan panjang gelombang tidak berarti lithografi tiba-tiba jadi mudah. Begitu dari 13.5nm masuk 11nm, 6.7nm bahkan lebih pendek area sinar-X lembut, sistem sumber cahaya, cermin, mask, resist, metrologi inspeksi, dan kontrol kontaminasi yang dibangun untuk EUV hari ini hampir semua perlu didesain ulang.
(三) Kubu Nanoimprint
NIL (Nanoimprint Lithography) Canon, adalah rute lithografi non-tradisional yang paling mendekati industrialisasi saat ini.
EUV tradisional perlu hasilkan sumber cahaya berdaya tinggi, lalu melalui beberapa set cermin presisi tinggi mengecilkan pola mask dan memproyeksikan ke wafer. NIL langsung tekan template dengan pola nano ke resist wafer, mirip pakai stempel replika pola sirkuit. Cara ini menghilangkan lensa proyeksi kompleks, juga tidak perlu sumber cahaya EUV berdaya tinggi, secara teori mampu turunkan biaya peralatan, konsumsi energi, dan langkah proses signifikan.
Canon sudah luncurkan peralatan komersial FPA-1200NZ2C, dan ambil 3D NAND sebagai aplikasi produksi massal yang pertama didorong, kemudian baru meluas ke DRAM dan chip logika.
Tapi kesulitan NIL juga sama menonjol. Karena template perlu mendekati bahkan kontak wafer, kontaminasi partikel, cacat template, kerusakan demolding, dan multilayer overlay mungkin langsung pengaruhi yield. Jadi, Canon menghindari sistem optik proyeksi dan sumber cahaya berdaya tinggi inti ASML, tapi tidak menghindari masalah lithografi seperti manufaktur mask, kontrol cacat, dan overlay tingkat nano.
(四) Kubu Paparan Tanpa Cahaya
Kubu ini melangkah lebih jauh: tidak hanya menghilangkan sumber cahaya EUV dan cermin, bahkan tidak lagi menggunakan foton menyelesaikan paparan, melainkan atom atau elektron langsung bentuk pola di wafer.
Dalam hal ini, Lace Lithography dan Multibeam sedang mencoba langsung menggunakan partikel seperti atom atau elektron menyelesaikan pola tingkat nano.
Di antaranya, perusahaan startup didirikan tahun 2023, Lace Lithography, mengadopsi helium metastable atomic beam lithography. Panjang gelombang materi atom helium jauh lebih pendek dari cahaya EUV 13.5nm, secara teori tidak terbatas difraksi optik tradisional yang sama. Dibanding ion bermuatan, atom helium netral juga bisa kurangi efek pengisian permukaan wafer. Inti Lace sudah dari "lithografi foton" beralih ke "lithografi gelombang materi". Ingin ubah bukan hanya sumber cahaya, tapi pembawa paparan itu sendiri.
Multibeam mengambil jalur partikel berbeda sama sekali — multi-column electron beam direct write. Electron beam lithography bukan teknologi baru. Faktanya, ini lama jadi alat pola resolusi tertinggi di industri semikonduktor, juga alat penting manufaktur mask litho canggih, R&D, dan produksi chip volume kecil.
Masalah terbesarnya cuma satu, tapi juga paling fatal: terlalu lambat. Yang ingin diubah Multibeam, adalah hambatan ini. Pikirannya bukan membuat single electron beam lebih cepat, melainkan secara bersamaan tambah banyak channel penulisan electron beam. Dengan menempatkan beberapa column electron beam independen, membuat beberapa area paparan bersamaan, ubah "gambar tunggal" masa lalu jadi "paralel multi-pena". Lebih penting, electron beam bisa langsung tulis berdasarkan layout digital, tidak perlu seperti EUV tradisional buat set mask lengkap lebih dulu. Ini bawa keunggulan lain: manufaktur tanpa mask.
Multibeam saat ini sudah luncurkan platform electron beam multi-column generasi kedua MBX-300, untuk wafer 300mm serta aplikasi seperti advanced packaging, silicon photonics, perangkat quantum, dan semikonduktor senyawa. Peralatan bisa langsung baca data layout chip untuk ditulis, tidak perlu buat mask litho tradisional, dan dukung perluasan dari pengembangan prototipe ke manufaktur produksi. Throughput tipikal yang diumumkan resmi sekitar 1—2 wafer/jam per writing chamber, dalam aplikasi spesifik seperti Secure Chip ID tertinggi bisa capai 25 wafer/jam. Tahun 2026, National Tsing Hua University Taiwan juga memesan sistem MBX generasi baru, untuk penelitian semikonduktor dan pengembangan bersama dengan perusahaan chip.
Platform MBX (Sumber: Multibeam)
Lace dan Multibeam meski sama gunakan partikel menyelesaikan pola, dua jalur sebenarnya selesaikan masalah berbeda sama sekali: Lace ingin tembus batas resolusi: melalui panjang gelombang materi atom helium netral sangat pendek, terus dorong ukuran pola ke bawah; Multibeam ingin tembus batas efisiensi electron beam: melalui multi-beam paralel, direct write digital, dan manufaktur tanpa mask, dorong teknologi electron beam yang dulu hanya cocok R&D dan produksi volume kecil ke skala manufaktur lebih besar.
Masalah terbesar yang sama mereka hadapi, adalah bagaimana menjaga resolusi tingkat nano sambil tingkatkan throughput ke level yang bisa diterima pabrik wafer canggih. Ini juga ungkapkan masalah akhir yang dihadapi semua penantang EUV: ambang batas lithografi sebenarnya, tidak pernah hanya resolusi, tapi sekaligus lakukan "halus, akurat, cepat, dan stabil 24 jam".
Secara keseluruhan, pemain yang menantang EUV ASML, bisa lebih tepat dibilang mendekomposisi EUV. Hubungan progresif empat rute ini: ganti sumber cahaya → ganti panjang gelombang → hilangkan proyeksi → hilangkan foton.
Kesimpulan
Kembali ke pertanyaan awal: Mesin lithografi EUV, benar-benar sudah tidak ada ambang batas?
Jawabannya jelas tidak.
Sebuah mesin lithografi EUV masih bernilai ratusan juta dolar, di belakangnya butuh fasilitas canggih, mask, resist, inspeksi metrologi, serta akumulasi proses dan panjatan yield jangka panjang. Baik ambang modal, maupun ambang rekayasa untuk benar-benar transformasi peralatan jadi kemampuan produksi massal, jauh dari hilang.
Tapi perubahan lain sama tidak bisa diabaikan: "ambang kualifikasi klien" EUV, memang sedang turun. Dari barang mewah top segelintir raksasa ke kebutuhan produksi pemain ceruk, perendahan mesin lithografi EUV, ungkapkan aturan permainan baru setelah Hukum Moore masuk babak kedua. "Demistifikasi" EUV sedang mempercepat.
Tapi perubahan lebih besar, mungkin terjadi di luar sistem EUV. Lingkaran pengepungan teknologi "era pasca-EUV" sedang terbentuk. Rute inovasi menantang ASML terus bermunculan. Meskipun mayoritas skema baru saat ini masih terperangkap tahap lab dan trial, belum melompati parit raksasa yield sangat tinggi, stabilitas utilization rate, dan ekosistem besar yang diminta "High Volume Manufacturing (HVM)", keberadaan mereka, sudah robek sudut celah untuk teknologi microlithografi tradisional mahal.
Berpisah dengan monopoli absolut, tidak berarti terobosan titik tunggal mudah didapat. Bisa diprediksi, pasar lithografi masa depan mungkin tidak lagi ASML satu-satunya dominan. Ekosisi kompetisi baru majemuk diisi Low-NA EUV standar isi bagian tengah, High-NA EUV canggih puncaki, rute baru tembus di segmen khusus, sedang akan terwujud.
Artikel ini dari WeChat official account "Pengamat Industri Semikonduktor" (ID: icbank), Penulis: Du Qin DQ
