دستگاه ۴۰۰ میلیون دلاری که آینده صنعت تراشه را شکل می‌دهد

پشت دری به شدت محافظت‌شده در آزمایشگاهی وسیع در هلند، ماشینی غول‌پیکر بی‌سروصدا در حال تغییر آینده‌ی صنعت نیمه‌هادی جهانی است. این ماشین High NA نام دارد، جدیدترین نسل از تجهیزات لیتوگرافی EUV که توسط ASML طی نزدیک به یک دهه توسعه یافته است. این ماشین با هزینه‌ای بالغ بر ۴۰۰ میلیون دلار ، پیشرفته‌ترین و گران‌ترین ماشین ساخت تراشه است که تاکنون ساخته شده است.

High NA مخفف High Numerical Aperture (دیافراگم عددی بالا) است. این دستگاه یک گام انقلابی رو به جلو برای لیتوگرافی EUV است که به صنعت تراشه کمک کرده است تا قطعات الکترونیکی را تا مقیاس نانو کوچک کند.

CNBC در ماه آوریل فرصت نادری برای بازدید از آزمایشگاه ASML در Veldhoven داشت. این اولین باری بود که از دبیرستان NA فیلمبرداری می‌شد و حتی تیم داخلی ASML قبلاً هرگز این دستگاه را ندیده بود.

فناوری آینده

به گفته مهندس ارشد، آسیا حدو، دستگاه High NA «بزرگتر از یک اتوبوس دو طبقه» است. این دستگاه از چهار ماژول تشکیل شده است که در کارخانه‌هایی در کنتیکت، کالیفرنیا (ایالات متحده آمریکا)، آلمان و هلند تولید می‌شوند. پس از مونتاژ و آزمایش در هلند، دستگاه از هم جدا شده و برای مشتریان ارسال می‌شود.

این فرآیند به حداقل هفت بوئینگ ۷۴۷ یا ۲۵ کامیون نیاز دارد که اولین نمونه آن به صورت تجاری در کارخانه اینتل در اورگان در ایالات متحده در سال ۲۰۲۴ نصب خواهد شد.

دستگاه High NA غول‌پیکر است. عکس: CNBC .

ASML تنها شرکت در جهان است که قادر به ساخت تجهیزات لیتوگرافی EUV است. این فناوری امکان نمایش طرح‌های تراشه بسیار کوچک روی ویفرهای سیلیکونی را فراهم می‌کند، فرآیندی کلیدی برای تولید تراشه‌های پیشرفته. شرکت‌های پیشرو مانند اپل، انویدیا، AMD و همچنین تراشه‌سازان بزرگی مانند TSMC، سامسونگ و اینتل، همگی برای تولید محصولات خود به ASML متکی هستند.

علاوه بر این، این شرکت مستقر در هلند تأیید کرد که تمام مشتریان فعلی آن، از جمله میکرون، SK Hynix و Rap، به تدریج به High NA منتقل خواهند شد.

علاوه بر ارائه سطوح بالاتر دقت، High NA به افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های تولید تراشه نیز کمک می‌کند. اینتل می‌گوید که از این دستگاه برای تولید حدود 30،000 ویفر استفاده کرده است و دو برابر قابلیت اطمینان نسل قبلی EUV را دارد. سامسونگ ادعا می‌کند که این دستگاه زمان چرخه تولید خود را 60 درصد کاهش داده است. به گفته دنیل نیومن از گروه Futurum، ASML کاملاً بر بازار لیتوگرافی تراشه تسلط یافته است.

کریستوف فوکه، مدیرعامل ASML، توضیح داد: «قانون مور می‌گوید که ما باید به کاهش هزینه‌ها ادامه دهیم. این باور وجود دارد که اگر هزینه‌ها را کاهش دهید، فرصت‌های بیشتری ایجاد می‌کنید، بنابراین ما باید بخشی از این بازی باشیم.»

سرمایه‌گذاری پرخطر

High NA همچنان از همان پرتو EUV نسل‌های قبلی استفاده می‌کند، اما تفاوت اصلی آن، دیافراگم لنز بزرگتر است. این به دستگاه اجازه می‌دهد نور بیشتری را از زوایای شیب‌دار جذب کند و طرح‌های کوچکتر را در مراحل کمتری روی ویفر حک کند. به گفته جوز بنشاپ، معاون اجرایی فناوری ASML، این دو مزیت کلیدی را به همراه دارد: کوچک‌سازی و افزایش بهره‌وری.

جوس بنشاپ می‌گوید: «NA بالا دو چیز را به همراه خواهد داشت. اولین و مهم‌ترین چیز کوچک‌سازی است. دوم، با اجتناب از ساخت نمونه‌های زیاد، می‌توانید آنها را سریع‌تر و با بازده بالاتر تولید کنید.»

بنشاپ، که در سال ۱۹۹۷ به ASML پیوست، نقش کلیدی در تصمیم برای سرمایه‌گذاری در فناوری EUV داشت، تصمیمی که در آن زمان بسیاری آن را بی‌ملاحظه می‌دانستند.

جوس بنشاپ (راست) دیدگاه ASML را به اشتراک می‌گذارد. عکس: CNBC

مدیرعامل فوکه افزود: «ما به سختی موفق شدیم. فکر می‌کنم گاهی اوقات مردم این را فراموش می‌کنند. این یک سرمایه‌گذاری بسیار پرخطر بود زیرا وقتی شروع کردیم، هیچ تضمینی وجود نداشت که این فناوری کار کند.»

در سال ۲۰۱۸، ASML امکان‌سنجی EUV را نشان داد و راه را برای سفارش‌های بزرگ هموار کرد. این فناوری با شلیک ۵۰،۰۰۰ قطره قلع در ثانیه با یک لیزر قدرتمند کار می‌کند و پلاسمایی ایجاد می‌کند که نور EUV را با طول موج تنها ۱۳.۵ نانومتر ساطع می‌کند.

برای کارکرد این سیستم، کل فرآیند باید در محیط خلاء انجام شود زیرا EUV توسط تمام مواد جذب می‌شود. علاوه بر این، آینه‌های مخصوص تولید شده توسط شرکت آلمانی Zeiss نقش مهمی در جهت‌دهی نور دارند.

نفوذ ژئوپلیتیکی

با وجود اینکه ASML به خاطر فناوری EUV خود شناخته شده است، اما همچنان بیشتر درآمد خود را از دستگاه‌های DUV نسل قبلی به دست می‌آورد. در سال ۲۰۲۴، این شرکت ۴۴ دستگاه EUV و ۳۷۴ دستگاه DUV فروخته است. چین بزرگترین مشتری این دستگاه‌ها است و ۴۹ درصد از درآمد سه‌ماهه دوم ۲۰۲۴ را به خود اختصاص داده است.

با این حال، به دلیل ممنوعیت صادرات ایالات متحده، ASML نمی‌تواند به فروش EUV به چین ادامه دهد. آقای فوکه گفت که عملیات چین به سطوح «قبل از حالت عادی» باز خواهد گشت و تا سال ۲۰۲۵، ۲۰ تا ۲۵ درصد از درآمد تولیدکننده را تشکیل خواهد داد.

ASML در حال حاضر بیش از ۴۴۰۰۰ کارمند در سراسر جهان دارد که ۸۵۰۰ نفر از آنها در ایالات متحده مستقر هستند. این شرکت در حال ساخت یک مرکز آموزشی جدید در آریزونا با هدف آموزش ۱۲۰۰ مهندس در سال در زمینه فناوری EUV و DUV است.

چین یکی از بزرگترین مشتریان ASML است. عکس: بلومبرگ .

به موازات آن، محموله‌های جدید High NA به اینتل ارسال می‌شوند، شریکی که آقای فوکه آن را برای استقلال فناوری آمریکا «بسیار مهم» خواند، زیرا این کشور استراتژی خودکفایی نیمه‌هادی خود را پیش می‌برد.

ASML کار روی نسل بعدی این دستگاه‌ها به نام Hyper NA را آغاز کرده است. به گفته آقای فوکه، این شرکت حکاکی، طرح‌های اولیه اپتیکی را در دست دارد و این پروژه غیرممکن نیست. این شرکت انتظار دارد تقاضا برای Hyper NA حدود سال‌های 2032 تا 2035 به شدت افزایش یابد.

در رقابت جهانی برای کوچک‌تر کردن تراشه‌ها و افزایش عملکرد، فناوری ASML نه تنها از نظر فنی، بلکه از نظر ژئوپلیتیکی نیز نقش محوری ایفا می‌کند. این تولیدکننده هلندی با High NA و جانشینانش، در حال ترسیم مجدد مرزهای صنعت ریزتراشه است، گامی که دنیای دیجیتال را برای دهه‌های آینده شکل خواهد داد.

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