De machine van 400 miljoen dollar die de toekomst van de chipindustrie vormgeeft

Achter een zwaarbewaakte deur in een enorm laboratorium in Nederland verandert een gigantische machine in stilte de toekomst van de wereldwijde halfgeleiderindustrie. Het is de High NA, de nieuwste generatie EUV-lithografieapparatuur die ASML in bijna tien jaar heeft ontwikkeld. Met een kostprijs van meer dan $ 400 miljoen is het de meest geavanceerde en duurste chipmachine ooit gebouwd.

High NA staat voor High Numerical Aperture. Deze machine markeert een revolutionaire stap voorwaarts voor EUV-lithografie, die de chipindustrie heeft geholpen elektronische componenten tot nanoschaal te verkleinen.

CNBC kreeg in april de unieke kans om het laboratorium van ASML in Veldhoven te bezoeken. Het was de eerste keer dat High NA werd gefilmd, en zelfs het interne team van ASML had de machine nog nooit eerder gezien.

Technologie van de toekomst

Volgens hoofdingenieur Assia Haddou is de High NA-machine "groter dan een dubbeldekkerbus". Het apparaat bestaat uit vier modules, geproduceerd in fabrieken in Connecticut, Californië (VS), Duitsland en Nederland. Na montage en testen in Nederland wordt de machine gedemonteerd en naar klanten verzonden.

Voor het proces zijn minimaal zeven Boeing 747's of 25 vrachtwagens nodig. De eerste wordt in 2024 commercieel geïnstalleerd in de Intel-fabriek in Oregon (Verenigde Staten).

De High NA-machine is gigantisch. Foto: CNBC .

ASML is het enige bedrijf ter wereld dat EUV-lithografieapparatuur kan produceren. Deze technologie maakt het mogelijk om extreem kleine chipontwerpen op siliciumwafers te projecteren, een belangrijk proces voor de productie van geavanceerde chips. Toonaangevende bedrijven zoals Apple, Nvidia, AMD, maar ook grote chipfabrikanten zoals TSMC, Samsung en Intel vertrouwen allemaal op ASML voor hun producten.

Daarnaast bevestigde het in Nederland gevestigde bedrijf dat al haar huidige klanten geleidelijk zullen overstappen naar High NA, waaronder Micron, SK Hynix en Rap.

Naast een hogere precisie helpt High NA ook de efficiëntie te verhogen en de productiekosten van chips te verlagen. Intel zegt dat het apparaat ongeveer 30.000 wafers heeft geproduceerd en dat het twee keer zo betrouwbaar is als de vorige generatie EUV. Samsung beweert dat het apparaat de productiecyclus met 60% heeft verkort. Volgens Daniel Newman van The Futurum Group domineert ASML de markt voor chiplithografie volledig.

"De Wet van Moore zegt dat we de kosten moeten blijven verlagen. Er heerst een overtuiging dat als je de kosten verlaagt, je meer kansen creëert, dus we moeten meedoen aan dit spel", aldus ASML CEO Christophe Fouquet.

Riskante investering

High NA gebruikt nog steeds dezelfde EUV-bundel als eerdere generaties, maar het belangrijkste verschil is een grotere lensopening. Hierdoor kan het apparaat meer licht opvangen vanuit steile hoeken, waardoor het kleinere ontwerpen in minder stappen op de wafer kan etsen. Dit brengt twee belangrijke voordelen met zich mee, aldus Jos Benschop, Executive Vice President of Technology bij ASML: miniaturisatie en een hogere productiviteit.

"Een hoge NA brengt twee dingen met zich mee. Ten eerste miniaturisatie. Ten tweede kun je, door niet te veel monsters te maken, ze sneller en met hogere opbrengsten maken", zegt Jos Benschop.

Benschop, die in 1997 bij ASML in dienst trad, speelde een belangrijke rol bij de beslissing om te investeren in EUV-technologie, een beslissing die door velen destijds als roekeloos werd beschouwd.

Jos Benschop (rechts) deelt de visie van ASML. Foto: CNBC .

"We hebben het ternauwernood gered. Ik denk dat mensen dat soms vergeten. Het was een zeer riskante investering, want toen we begonnen, was er geen garantie dat de technologie zou werken", voegde CEO Fouquet eraan toe.

In 2018 toonde ASML de haalbaarheid van EUV aan, wat de weg vrijmaakte voor grootschalige orders. De technologie werkt door 50.000 tindruppels per seconde af te vuren met een krachtige laser, waardoor een plasma ontstaat dat EUV-licht uitzendt met een golflengte van slechts 13,5 nanometer.

Om het systeem te laten werken, moet het hele proces in een vacuümomgeving plaatsvinden, omdat EUV door alle materie wordt geabsorbeerd. Daarnaast spelen speciale spiegels van het Duitse bedrijf Zeiss een belangrijke rol bij het richten van het licht.

Geopolitieke invloed

Ondanks dat ASML bekend staat om zijn EUV-technologie, haalt het bedrijf nog steeds het grootste deel van zijn omzet uit DUV-machines van de vorige generatie. In 2024 verkocht het bedrijf 44 EUV-machines en 374 DUV-machines. China is de grootste afnemer van deze machines en is goed voor 49% van de omzet in het tweede kwartaal van 2024.

Vanwege het Amerikaanse exportverbod kan ASML echter geen EUV meer aan China verkopen. De heer Fouquet zei dat de Chinese activiteiten tegen 2025 zullen terugkeren naar het "pre-normale" niveau en 20-25% van de omzet van de fabrikant zullen bijdragen.

ASML heeft momenteel wereldwijd meer dan 44.000 werknemers, waarvan 8.500 in de VS. Het bedrijf bouwt een nieuw trainingscentrum in Arizona met als doel om jaarlijks 1.200 ingenieurs op te leiden in EUV- en DUV-technologie.

China is een van de grootste klanten van ASML. Foto: Bloomberg .

Tegelijkertijd worden er nieuwe High NA-leveringen gedaan aan Intel, een partner die de heer Fouquet "zeer belangrijk" noemde voor de technologische onafhankelijkheid van Amerika, nu het land zijn strategie van zelfvoorziening op het gebied van halfgeleiders verder uitrolt.

ASML is al begonnen met de ontwikkeling van de volgende generatie, genaamd Hyper NA. Volgens Fouquet heeft de graveermachinefabrikant al enkele voorlopige optische ontwerpen en is het geen onmogelijk project. Het bedrijf verwacht dat de vraag naar Hyper NA rond 2032-2035 sterk zal toenemen.

In de wereldwijde race om chips kleiner te maken en de prestaties te verbeteren, speelt ASML-technologie een centrale rol, niet alleen technisch maar ook geopolitiek. Met High NA en zijn opvolgers verlegt de Nederlandse fabrikant de grenzen van de microchipindustrie, een stap die de digitale wereld voor de komende decennia zal bepalen.

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