Maskinen til 400 millioner dollar som former fremtiden for chipindustrien

Bak en tungt bevoktet dør i et enormt laboratorium i Nederland omformer en gigantisk maskin i stillhet fremtiden til den globale halvlederindustrien. Det er High NA, den nyeste generasjonen EUV-litografiutstyr utviklet av ASML over nesten et tiår. Med en kostnad på over 400 millioner dollar er det den mest avanserte og dyre brikkemaskinen som noen gang er bygget.

High NA står for High Numerical Aperture. Denne maskinen markerer et revolusjonerende skritt fremover for EUV-litografi, som har hjulpet chipindustrien med å krympe elektroniske komponenter til nanoskala.

CNBC hadde en sjelden mulighet til å besøke ASMLs laboratorium i Veldhoven i april. Det var første gang High NA ble filmet, og selv ASMLs interne team hadde aldri sett maskinen før.

Fremtidens teknologi

Ifølge sjefingeniør Assia Haddou er High NA-maskinen «større enn en dobbeltdekkerbuss». Enheten består av fire moduler, produsert ved fabrikker i Connecticut, California (USA), Tyskland og Nederland. Etter montering og testing i Nederland blir maskinen demontert og sendt til kunder.

Prosessen krever minst sju Boeing 747-fly eller 25 lastebiler, hvorav den første blir installert kommersielt ved Intels anlegg i Oregon i USA i 2024.

High NA-maskinen er gigantisk. Foto: CNBC .

ASML er det eneste selskapet i verden som er i stand til å lage EUV-litografiutstyr. Denne teknologien muliggjør projeksjon av ekstremt små brikkedesign på silisiumskiver, en nøkkelprosess for produksjon av avanserte brikker. Ledende selskaper som Apple, Nvidia, AMD, samt store brikkeprodusenter som TSMC, Samsung og Intel, er alle avhengige av ASML for å lage produktene sine.

I tillegg bekreftet det nederlandske selskapet at alle dets nåværende kunder gradvis vil gå over til High NA, inkludert Micron, SK Hynix og Rap.

I tillegg til å tilby høyere presisjonsnivåer, bidrar High NA også til å øke effektiviteten og redusere produksjonskostnadene for chip. Intel sier at de har brukt enheten til å produsere rundt 30 000 wafere, og den kan skryte av dobbelt så pålitelighet som den forrige generasjonen av EUV. Samsung hevder at enheten har redusert produksjonssyklustiden med 60 %. Ifølge Daniel Newman fra The Futurum Group har ASML fullstendig dominert markedet for litografi for chip.

«Moores lov sier at vi må fortsette å redusere kostnader. Det er en oppfatning at hvis du reduserer kostnader, skaper du flere muligheter, så vi må være en del av dette spillet», forklarte ASML-sjef Christophe Fouquet.

Risikabel investering

High NA bruker fortsatt den samme EUV-strålen som tidligere generasjoner, men hovedforskjellen er en større linseåpning. Dette lar enheten fange opp mer lys fra bratte vinkler, slik at den kan etse mindre design på waferen i færre trinn. Dette gir to viktige fordeler, ifølge ASMLs teknologidirektør Jos Benschop: miniatyrisering og økt produktivitet.

«Høy NA vil føre med seg to ting. Først og fremst er det miniatyrisering. For det andre, ved å unngå å lage mange prøver, kan du lage dem raskere og du kan lage dem med høyere utbytte», sier Jos Benschop.

Benschop, som begynte i ASML i 1997, spilte en nøkkelrolle i beslutningen om å investere i EUV-teknologi, en beslutning mange den gang anså som hensynsløs.

Jos Benschop (til høyre) deler ASMLs visjon. Foto: CNBC .

«Vi klarte det så vidt. Jeg tror folk noen ganger glemmer det. Det var en veldig risikabel investering, for da vi startet var det ingen garanti for at teknologien ville fungere», la administrerende direktør Fouquet til.

I 2018 demonstrerte ASML muligheten for EUV, noe som banet vei for store bestillinger. Teknologien fungerer ved å avfyre 50 000 tinndråper per sekund med en kraftig laser, noe som skaper et plasma som sender ut EUV-lys med en bølgelengde på bare 13,5 nanometer.

For å drive systemet må hele prosessen foregå i et vakuummiljø fordi EUV absorberes av all materie. I tillegg spiller spesialspeil produsert av det tyske selskapet Zeiss en viktig rolle i å styre lyset.

Geopolitisk innflytelse

Til tross for at ASML er kjent for sin EUV-teknologi, får de fortsatt mesteparten av inntektene sine fra forrige generasjons DUV-maskiner. I 2024 solgte selskapet 44 EUV-maskiner og 374 DUV-maskiner. Kina er den største kunden for disse maskinene, og står for 49 % av inntektene i andre kvartal 2024.

På grunn av det amerikanske eksportforbudet kan imidlertid ikke ASML fortsette å selge EUV til Kina. Fouquet sa at den kinesiske virksomheten vil gå tilbake til «før-normale» nivåer og bidra med 20–25 % av produsentens inntekter innen 2025.

ASML har for tiden mer enn 44 000 ansatte over hele verden, hvorav 8500 er basert i USA. Selskapet bygger et nytt opplæringssenter i Arizona med mål om å utdanne 1200 ingeniører i året i EUV- og DUV-teknologi.

Kina er en av ASMLs største kunder. Foto: Bloomberg .

Parallelt sendes nye High NA-leveranser til Intel, en partner som Fouquet kalte «svært viktig» for USAs teknologiske uavhengighet, ettersom landet fremmer sin strategi for selvforsyning av halvledere.

ASML stopper ikke der, men har allerede startet arbeidet med neste generasjon, kalt Hyper NA. Ifølge Fouquet har gravørprodusenten noen foreløpige optiske design, og det er ikke et umulig prosjekt. Selskapet forventer at etterspørselen etter Hyper NA vil øke kraftig rundt 2032–2035.

I det globale kappløpet om å krympe brikker og øke ytelsen spiller ASML-teknologi en sentral rolle, ikke bare teknisk, men også geopolitisk. Med High NA og dens etterfølgere tegner den nederlandske produsenten grensene for mikrochipindustrien på nytt, et skritt som vil forme den digitale verden i flere tiår fremover.

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