A 400 millió dolláros gép, amely formálja a chipipar jövőjét

Egy hatalmas hollandiai laboratórium szigorúan őrzött ajtaja mögött egy óriási gép alakítja csendben a globális félvezetőipar jövőjét. Ez a High NA, az ASML által közel egy évtized alatt fejlesztett EUV litográfiai berendezés legújabb generációja. Több mint 400 millió dolláros költségével ez a valaha épített legfejlettebb és legdrágább chipgyártó gép.

A High NA a High Numerical Aperture (nagy numerikus apertúra) rövidítése. Ez a gép forradalmi lépést jelent az EUV litográfia számára, amely segített a chipiparnak az elektronikus alkatrészek nanoskálájúra zsugorításában.

A CNBC-nek ritka lehetősége nyílt áprilisban ellátogatni az ASML veldhoveni laboratóriumába. Ez volt az első alkalom, hogy a High NA-t filmre vették, és még az ASML belső csapata sem látta korábban a gépet.

A jövő technológiája

Assia Haddou főmérnök szerint a High NA gép „nagyobb, mint egy emeletes busz”. A szerkezet négy modulból áll, amelyeket Connecticutban, Kaliforniában (USA), Németországban és Hollandiában található gyárakban gyártanak. A hollandiai összeszerelés és tesztelés után a gépet szétszerelik és kiszállítják az ügyfeleknek.

A folyamathoz legalább hét Boeing 747-esre vagy 25 teherautóra van szükség, az elsőt kereskedelmi forgalomba hozni az Intel oregoni üzemében az Egyesült Államokban 2024-ben fogják.

A High NA gépezete gigantikus. Fotó: CNBC .

Az ASML a világ egyetlen olyan vállalata, amely képes EUV litográfiai berendezéseket gyártani. Ez a technológia lehetővé teszi rendkívül kis méretű chipek szilíciumlapkákra való vetítését, ami kulcsfontosságú folyamat a fejlett chipek gyártásában. Olyan vezető vállalatok, mint az Apple, az Nvidia, az AMD, valamint olyan nagy chipgyártók, mint a TSMC, a Samsung és az Intel, mind az ASML-re támaszkodnak termékeik előállításához.

Ezenkívül a hollandiai székhelyű vállalat megerősítette, hogy minden jelenlegi ügyfele fokozatosan átáll a High NA-ra, beleértve a Micront, az SK Hynixet és a Rapot is.

A magasabb szintű pontosság mellett a High NA (magas nulla pontosság) a hatékonyság növelésében és a chipgyártási költségek csökkentésében is segít. Az Intel szerint az eszközt körülbelül 30 000 wafer gyártásához használták, és a megbízhatósága kétszerese az előző generációs EUV-nek. A Samsung azt állítja, hogy az eszköz 60%-kal csökkentette a gyártási ciklusidőt. A Futurum Group munkatársa, Daniel Newman szerint az ASML teljesen uralta a chiplitográfiai piacot.

„Moore törvénye szerint folyamatosan csökkentenünk kell a költségeket. Az a hiedelem, hogy ha csökkentjük a költségeket, több lehetőséget teremtünk, ezért részévé kell válnunk ennek a játéknak” – magyarázta Christophe Fouquet, az ASML vezérigazgatója.

Kockázatos befektetés

A High NA továbbra is ugyanazt az EUV-nyalábot használja, mint az előző generációk, de a legfontosabb különbség a nagyobb lencsenyílás. Ez lehetővé teszi az eszköz számára, hogy meredek szögekből is több fényt rögzítsen, így kevesebb lépésben lehet kisebb mintákat maratni a lapkára. Jos Benschop, az ASML technológiai alelnöke szerint ennek két fő előnye van: a miniatürizálás és a megnövekedett termelékenység.

„A magas NU két dolgot hoz magával. Először is és legfontosabb a miniatürizálás. Másodszor, a sok minta előállításának elkerülésével gyorsabban és nagyobb hozammal lehet előállítani őket” – mondja Jos Benschop.

Benschop, aki 1997-ben csatlakozott az ASML-hez, kulcsszerepet játszott az EUV technológiába való befektetésről szóló döntésben, amelyet akkoriban sokan meggondolatlannak tartottak.

Jos Benschop (jobbra) osztja az ASML jövőképét. Fotó: CNBC .

„Alig sikerült. Azt hiszem, néha az emberek elfelejtik ezt. Nagyon kockázatos befektetés volt, mert amikor elkezdtük, semmi garancia nem volt arra, hogy a technológia működni fog” – tette hozzá Fouquet vezérigazgató.

2018-ban az ASML demonstrálta az EUV megvalósíthatóságát, megnyitva az utat a nagyszabású megrendelések előtt. A technológia úgy működik, hogy másodpercenként 50 000 óncseppet lő ki egy nagy teljesítményű lézerrel, így egy olyan plazmát hozva létre, amely mindössze 13,5 nanométer hullámhosszú EUV fényt bocsát ki.

A rendszer működtetéséhez a teljes folyamatnak vákuumkörnyezetben kell végbemennie, mivel az EUV-t minden anyag elnyeli. Ezenkívül a német Zeiss cég által gyártott speciális tükrök fontos szerepet játszanak a fény irányításában.

Geopolitikai befolyás

Annak ellenére, hogy az ASML az EUV technológiájáról ismert, bevételeinek nagy részét továbbra is az előző generációs DUV gépekből szerzi. 2024-ben a vállalat 44 EUV és 374 DUV gépet értékesített. Kína a legnagyobb vásárlója ezeknek a gépeknek, a 2024 második negyedévi bevétel 49%-át teszi ki.

Az amerikai exporttilalom miatt azonban az ASML nem folytathatja az EUV értékesítését Kínába. Fouquet úr elmondta, hogy a kínai tevékenység 2025-re visszatér a „normális előtti” szintre, és a gyártó bevételének 20–25%-át fogja kitenni.

Az ASML jelenleg több mint 44 000 alkalmazottat foglalkoztat világszerte, akik közül 8500 az Egyesült Államokban dolgozik. A vállalat egy új képzési központot épít Arizonában azzal a céllal, hogy évente 1200 mérnököt képezzen ki EUV és DUV technológiára.

Kína az ASML egyik legnagyobb ügyfele. Fotó: Bloomberg .

Ezzel párhuzamosan új, magas nemzeti átlaggal rendelkező (High NA) szállítmányokat szállítanak az Intelnek, egy olyan partnernek, amelyet Fouquet úr „nagyon fontosnak” nevezett Amerika technológiai függetlensége szempontjából, miközben az ország a félvezető-önellátási stratégiáját erősíti.

Az ASML azonban nem áll meg itt, már meg is kezdte a munkát a következő generáción, a Hyper NA-n. Fouquet úr szerint a gravírozógyártónak vannak előzetes optikai tervei, és ez nem lehetetlen projekt. A vállalat arra számít, hogy a Hyper NA iránti kereslet 2032-2035 körül meredeken megnő.

A chipek méretének csökkentéséért és a teljesítmény növeléséért folytatott globális versenyben az ASML technológia központi szerepet játszik, nemcsak technikailag, hanem geopolitikailag is. A High NA-val és utódjaival a holland gyártó újrarajzolja a mikrochip-ipar határait, ami egy olyan lépés, amely évtizedekre formálja majd a digitális világot.

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