Maskinen värd 400 miljoner dollar som formar chipindustrins framtid

Bakom en välbevakad dörr i ett enormt laboratorium i Nederländerna omformar en gigantisk maskin i tysthet framtiden för den globala halvledarindustrin. Det är High NA, den senaste generationen av EUV-litografiutrustning som utvecklats av ASML under nästan ett decennium. Med en kostnad av över 400 miljoner dollar är det den mest avancerade och dyraste chiptillverkningsmaskinen som någonsin byggts.

High NA står för High Numerical Aperture. Denna maskin markerar ett revolutionerande steg framåt för EUV-litografi, vilket har hjälpt chipindustrin att krympa elektroniska komponenter till nanoskala.

CNBC hade en sällsynt möjlighet att besöka ASMLs laboratorium i Veldhoven i april. Det var första gången High NA filmades, och inte ens ASMLs interna team hade sett maskinen förut.

Framtidens teknologi

Enligt chefsingenjör Assia Haddou är High NA-maskinen ”större än en dubbeldäckarbuss”. Enheten består av fyra moduler, tillverkade i fabriker i Connecticut, Kalifornien (USA), Tyskland och Nederländerna. Efter montering och testning i Nederländerna demonteras maskinen och skickas till kunder.

Processen kräver minst sju Boeing 747 eller 25 lastbilar, varav den första installeras kommersiellt vid Intels fabrik i Oregon i USA år 2024.

High NA-maskinen är gigantisk. Foto: CNBC .

ASML är det enda företaget i världen som kan tillverka EUV-litografiutrustning. Denna teknik möjliggör projicering av extremt små chipdesigner på kiselskivor, en viktig process för tillverkning av avancerade chip. Ledande företag som Apple, Nvidia, AMD, såväl som stora chiptillverkare som TSMC, Samsung och Intel, förlitar sig alla på ASML för att skapa sina produkter.

Dessutom bekräftade det nederländska företaget att alla dess nuvarande kunder gradvis kommer att övergå till High NA, inklusive Micron, SK Hynix och Rap.

Förutom att erbjuda högre precisionsnivåer hjälper High NA också till att öka effektiviteten och minska kostnader för chiptillverkning. Intel säger att de har använt enheten för att producera cirka 30 000 wafers, och den har dubbelt så hög tillförlitlighet som den tidigare generationen av EUV. Samsung hävdar att enheten har minskat produktionscykeltiden med 60 %. Enligt Daniel Newman från The Futurum Group har ASML helt dominerat marknaden för chiplitografi.

”Moores lag säger att vi måste fortsätta minska kostnaderna. Det finns en uppfattning att om man minskar kostnaderna skapar man fler möjligheter, så vi måste vara en del av det här spelet”, förklarade ASML:s VD Christophe Fouquet.

Riskabla investeringar

High NA använder fortfarande samma EUV-stråle som tidigare generationer, men den viktigaste skillnaden är en större linsöppning. Detta gör att enheten kan fånga mer ljus från branta vinklar, vilket gör att den kan etsa mindre mönster på wafern i färre steg. Detta medför två viktiga fördelar, enligt ASML:s tekniska vice vd Jos Benschop: miniatyrisering och ökad produktivitet.

”Hög NA kommer att medföra två saker. Först och främst är det miniatyrisering. För det andra, genom att undvika att göra många prover, kan man göra dem snabbare och man kan göra dem med högre utbyte”, säger Jos Benschop.

Benschop, som började på ASML 1997, spelade en nyckelroll i beslutet att investera i EUV-teknik, ett beslut som många vid den tiden ansåg vara vårdslöst.

Jos Benschop (höger) delar ASMLs vision. Foto: CNBC .

”Vi klarade det nätt och jämnt. Jag tror att folk ibland glömmer det. Det var en mycket riskabel investering eftersom det inte fanns någon garanti för att tekniken skulle fungera när vi började”, tillade VD Fouquet.

År 2018 demonstrerade ASML genomförbarheten av EUV, vilket banade väg för storskaliga beställningar. Tekniken fungerar genom att avfyra 50 000 tenndroppar per sekund med en kraftfull laser, vilket skapar ett plasma som avger EUV-ljus med en våglängd på bara 13,5 nanometer.

För att systemet ska fungera måste hela processen ske i en vakuummiljö eftersom EUV absorberas av all materia. Dessutom spelar specialspeglar tillverkade av det tyska företaget Zeiss en viktig roll i att rikta ljuset.

Geopolitiskt inflytande

Trots att ASML är känt för sin EUV-teknik får de fortfarande merparten av sina intäkter från tidigare generationers DUV-maskiner. År 2024 sålde företaget 44 EUV-maskiner och 374 DUV-maskiner. Kina är den största kunden för dessa maskiner och står för 49 % av intäkterna under andra kvartalet 2024.

På grund av det amerikanska exportförbudet kan ASML dock inte fortsätta att sälja EUV till Kina. Fouquet sade att den kinesiska verksamheten kommer att återgå till "före normala" nivåer och bidra med 20–25 % av tillverkarens intäkter år 2025.

ASML har för närvarande fler än 44 000 anställda världen över, varav 8 500 är baserade i USA. Företaget bygger ett nytt utbildningscenter i Arizona med målet att utbilda 1 200 ingenjörer per år i EUV- och DUV-teknik.

Kina är en av ASMLs största kunder. Foto: Bloomberg .

Parallellt skeppas nya High NA-leveranser till Intel, en partner som Fouquet kallade "mycket viktig" för Amerikas tekniska oberoende, i takt med att landet driver sin strategi för självförsörjning av halvledare.

ASML slutar inte där, utan har redan påbörjat arbetet med nästa generation, kallad Hyper NA. Enligt Fouquet har gravörtillverkaren några preliminära optiska designer och det är inte ett omöjligt projekt. Företaget förväntar sig att efterfrågan på Hyper NA kommer att öka kraftigt runt 2032-2035.

I den globala kapplöpningen om att krympa chips och öka prestandan spelar ASML-tekniken en central roll, inte bara tekniskt utan även geopolitiskt. Med High NA och dess efterföljare drar den holländska tillverkaren om gränserna för mikrochipindustrin, ett steg som kommer att forma den digitala världen under kommande årtionden.

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