Η μηχανή των 400 εκατομμυρίων δολαρίων που διαμορφώνει το μέλλον της βιομηχανίας τσιπ

Πίσω από μια αυστηρά φυλασσόμενη πόρτα σε ένα τεράστιο εργαστήριο στην Ολλανδία, μια γιγάντια μηχανή αναδιαμορφώνει αθόρυβα το μέλλον της παγκόσμιας βιομηχανίας ημιαγωγών. Πρόκειται για την High NA, την τελευταία γενιά εξοπλισμού λιθογραφίας EUV που αναπτύχθηκε από την ASML εδώ και σχεδόν μια δεκαετία. Με κόστος άνω των 400 εκατομμυρίων δολαρίων , είναι η πιο προηγμένη και ακριβή μηχανή κατασκευής τσιπ που κατασκευάστηκε ποτέ.

Το High NA σημαίνει High Numerical Aperture. Αυτό το μηχάνημα σηματοδοτεί ένα επαναστατικό βήμα προς τα εμπρός για τη λιθογραφία EUV, η οποία έχει βοηθήσει τη βιομηχανία τσιπ να συρρικνώσει τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε νανοκλίμακα.

Το CNBC είχε μια σπάνια ευκαιρία να επισκεφθεί το εργαστήριο Veldhoven της ASML τον Απρίλιο. Ήταν η πρώτη φορά που γυρίστηκε το High NA, και ακόμη και η εσωτερική ομάδα της ASML δεν είχε ξαναδεί το μηχάνημα.

Η τεχνολογία του μέλλοντος

Σύμφωνα με την αρχιμηχανικό Άσια Χαντού, το μηχάνημα της High NA είναι «μεγαλύτερο από ένα διώροφο λεωφορείο». Η συσκευή αποτελείται από τέσσερις μονάδες, που κατασκευάζονται σε εργοστάσια στο Κονέκτικατ, την Καλιφόρνια (ΗΠΑ), τη Γερμανία και την Ολλανδία. Μετά τη συναρμολόγηση και τις δοκιμές στην Ολλανδία, το μηχάνημα αποσυναρμολογείται και αποστέλλεται στους πελάτες.

Η διαδικασία απαιτεί τουλάχιστον επτά Boeing 747 ή 25 φορτηγά, με το πρώτο να εγκαθίσταται εμπορικά στο εργοστάσιο της Intel στο Όρεγκον των ΗΠΑ το 2024.

Η μηχανή του High NA είναι γιγάντια. Φωτογραφία: CNBC .

Η ASML είναι η μόνη εταιρεία στον κόσμο που είναι ικανή να κατασκευάζει εξοπλισμό λιθογραφίας EUV. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την προβολή εξαιρετικά μικρών σχεδίων τσιπ σε πλακίδια πυριτίου, μια βασική διαδικασία για την κατασκευή προηγμένων τσιπ. Κορυφαίες εταιρείες όπως η Apple, η Nvidia, η AMD, καθώς και μεγάλοι κατασκευαστές τσιπ όπως η TSMC, η Samsung και η Intel, βασίζονται όλες στην ASML για τη δημιουργία των προϊόντων τους.

Επιπλέον, η εταιρεία με έδρα την Ολλανδία επιβεβαίωσε ότι όλοι οι τρέχοντες πελάτες της θα μεταβούν σταδιακά στην High NA, συμπεριλαμβανομένων των Micron, SK Hynix και Rap.

Εκτός από την προσφορά υψηλότερων επιπέδων ακρίβειας, η υψηλή NA βοηθά επίσης στην αύξηση της αποδοτικότητας και στη μείωση του κόστους κατασκευής τσιπ. Η Intel αναφέρει ότι έχει χρησιμοποιήσει τη συσκευή για την παραγωγή περίπου 30.000 πλακιδίων (wafers) και διαθέτει διπλάσια αξιοπιστία από την προηγούμενη γενιά EUV. Η Samsung ισχυρίζεται ότι η συσκευή έχει μειώσει τον χρόνο κύκλου παραγωγής της κατά 60%. Σύμφωνα με τον Daniel Newman του The Futurum Group, η ASML έχει κυριαρχήσει πλήρως στην αγορά λιθογραφίας τσιπ.

«Ο νόμος του Moore λέει ότι πρέπει να συνεχίσουμε να μειώνουμε το κόστος. Υπάρχει η πεποίθηση ότι αν μειώσετε το κόστος, δημιουργείτε περισσότερες ευκαιρίες, επομένως πρέπει να είμαστε μέρος αυτού του παιχνιδιού», εξήγησε ο Διευθύνων Σύμβουλος της ASML, Christophe Fouquet.

Επικίνδυνη επένδυση

Το High NA εξακολουθεί να χρησιμοποιεί την ίδια δέσμη EUV με τις προηγούμενες γενιές, αλλά η βασική διαφορά είναι το μεγαλύτερο διάφραγμα του φακού. Αυτό επιτρέπει στη συσκευή να συλλαμβάνει περισσότερο φως από απότομες γωνίες, επιτρέποντάς της να χαράζει μικρότερα σχέδια στο wafer σε λιγότερα βήματα. Αυτό προσφέρει δύο βασικά οφέλη, σύμφωνα με τον Εκτελεστικό Αντιπρόεδρο Τεχνολογίας της ASML, Jos Benschop: σμίκρυνση και αυξημένη παραγωγικότητα.

«Η υψηλή μηδενική περιεκτικότητα σε νάτριο (NA) θα φέρει δύο πράγματα. Πρώτο και κύριο είναι η σμίκρυνση. Δεύτερον, αποφεύγοντας τη δημιουργία πολλών δειγμάτων, μπορείτε να τα φτιάξετε πιο γρήγορα και με υψηλότερες αποδόσεις», λέει ο Jos Benschop.

Ο Μπένσοπ, ο οποίος εντάχθηκε στην ASML το 1997, έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην απόφαση επένδυσης στην τεχνολογία EUV, μια απόφαση που πολλοί εκείνη την εποχή θεωρούσαν απερίσκεπτη.

Ο Jos Benschop (δεξιά) μοιράζεται το όραμα της ASML. Φωτογραφία: CNBC .

«Μόλις που τα καταφέραμε. Νομίζω ότι μερικές φορές οι άνθρωποι το ξεχνούν αυτό. Ήταν μια πολύ επικίνδυνη επένδυση επειδή όταν ξεκινήσαμε, δεν υπήρχε καμία εγγύηση ότι η τεχνολογία θα λειτουργούσε», πρόσθεσε ο Διευθύνων Σύμβουλος Fouquet.

Το 2018, η ASML απέδειξε τη σκοπιμότητα του EUV, ανοίγοντας τον δρόμο για παραγγελίες μεγάλης κλίμακας. Η τεχνολογία λειτουργεί εκτοξεύοντας 50.000 σταγονίδια κασσίτερου ανά δευτερόλεπτο με ένα ισχυρό λέιζερ, δημιουργώντας ένα πλάσμα που εκπέμπει φως EUV με μήκος κύματος μόλις 13,5 νανόμετρα.

Για να λειτουργήσει το σύστημα, ολόκληρη η διαδικασία πρέπει να λαμβάνει χώρα σε περιβάλλον κενού, επειδή η EUV απορροφάται από όλη την ύλη. Επιπλέον, ειδικά κάτοπτρα που κατασκευάζονται από τη γερμανική εταιρεία Zeiss παίζουν σημαντικό ρόλο στην κατεύθυνση του φωτός.

Γεωπολιτική επιρροή

Παρά το γεγονός ότι είναι γνωστή για την τεχνολογία EUV, η ASML εξακολουθεί να αντλεί το μεγαλύτερο μέρος των εσόδων της από μηχανήματα DUV προηγούμενης γενιάς. Το 2024, η εταιρεία πούλησε 44 μηχανήματα EUV και 374 μηχανήματα DUV. Η Κίνα είναι ο μεγαλύτερος πελάτης για αυτά τα μηχανήματα, αντιπροσωπεύοντας το 49% των εσόδων του δεύτερου τριμήνου του 2024.

Ωστόσο, λόγω της απαγόρευσης εξαγωγών των ΗΠΑ, η ASML δεν μπορεί να συνεχίσει να πουλάει EUV στην Κίνα. Ο κ. Fouquet δήλωσε ότι οι κινεζικές δραστηριότητες θα επιστρέψουν σε «προ-κανονικά» επίπεδα, συνεισφέροντας το 20-25% των εσόδων του κατασκευαστή έως το 2025.

Η ASML απασχολεί σήμερα περισσότερους από 44.000 υπαλλήλους παγκοσμίως, εκ των οποίων οι 8.500 εδρεύουν στις ΗΠΑ. Η εταιρεία κατασκευάζει ένα νέο κέντρο εκπαίδευσης στην Αριζόνα με στόχο την εκπαίδευση 1.200 μηχανικών ετησίως στην τεχνολογία EUV και DUV.

Η Κίνα είναι ένας από τους μεγαλύτερους πελάτες της ASML. Φωτογραφία: Bloomberg .

Παράλληλα, νέες αποστολές High NA αποστέλλονται στην Intel, έναν συνεργάτη που ο κ. Fouquet χαρακτήρισε «πολύ σημαντικό» για την τεχνολογική ανεξαρτησία της Αμερικής, καθώς η χώρα προωθεί τη στρατηγική της για την αυτάρκεια ημιαγωγών.

Χωρίς να σταματήσει εκεί, η ASML έχει ήδη ξεκινήσει τις εργασίες για την επόμενη γενιά, που ονομάζεται Hyper NA. Σύμφωνα με τον κ. Fouquet, ο κατασκευαστής χαρακτήρων έχει κάποια προκαταρκτικά οπτικά σχέδια και δεν είναι ένα αδύνατο έργο. Η εταιρεία αναμένει ότι η ζήτηση για Hyper NA θα αυξηθεί απότομα γύρω στο 2032-2035.

Στον παγκόσμιο αγώνα δρόμου για τη συρρίκνωση των τσιπ και την αύξηση της απόδοσης, η τεχνολογία ASML παίζει κεντρικό ρόλο, όχι μόνο τεχνικά αλλά και γεωπολιτικά. Με την High NA και τους διαδόχους της, ο ολλανδός κατασκευαστής επανασχεδιάζει τα όρια της βιομηχανίας μικροτσίπ, ένα βήμα που θα διαμορφώσει τον ψηφιακό κόσμο για τις επόμενες δεκαετίες.

Πηγή: https://znews.vn/co-may-400-trieu-usd-dinh-hinh-tuong-lai-nganh-chip-post1555116.html