เครื่องจักรมูลค่า 400 ล้านเหรียญสหรัฐที่กำหนดอนาคตของอุตสาหกรรมชิป

เครื่องจักรผลิตชิปมูลค่า 400 ล้านเหรียญสหรัฐของ ASML สัญญาว่าจะปรับเปลี่ยนอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกด้วยเทคโนโลยีลิโธกราฟี EUV ขั้นสูง

เบื้องหลังประตูที่ได้รับการปกป้องอย่างแน่นหนาในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ในประเทศเนเธอร์แลนด์ เครื่องจักรขนาดยักษ์กำลังเปลี่ยนแปลงอนาคตของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกอย่างเงียบๆ มันคือ High NA อุปกรณ์ลิโธกราฟี EUV รุ่นล่าสุดที่พัฒนาโดย ASML มานานกว่าเกือบทศวรรษ ด้วยต้นทุนกว่า 400 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จึงเป็นเครื่องจักรผลิตชิปที่ทันสมัยและมีราคาแพงที่สุดเท่าที่เคยมีมา

High NA ย่อมาจาก High Numerical Aperture (ช่องรับแสงเชิงตัวเลขสูง) เครื่องนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการปฏิวัติวงการเทคโนโลยีการพิมพ์หิน EUV ซึ่งช่วยให้อุตสาหกรรมชิปย่อขนาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ลงเหลือเพียงระดับนาโน

CNBC มีโอกาสอันหาได้ยากยิ่งในการเข้าไปเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการเฟลด์โฮเฟนของ ASML ในเดือนเมษายน นับเป็นครั้งแรกที่มีการบันทึกภาพ High NA ไว้ และแม้แต่ทีมงานภายในของ ASML เองก็ไม่เคยเห็นเครื่องนี้มาก่อน

เทคโนโลยีแห่งอนาคต

เครื่องจักร High NA “มีขนาดใหญ่กว่ารถบัสสองชั้น” ตามที่หัวหน้าวิศวกร Assia Haddou กล่าว เครื่องจักรนี้ประกอบด้วยสี่โมดูล ผลิตในโรงงานในรัฐคอนเนตทิคัต รัฐแคลิฟอร์เนีย (สหรัฐอเมริกา) เยอรมนี และเนเธอร์แลนด์ หลังจากประกอบและทดสอบในเนเธอร์แลนด์แล้ว เครื่องจักรจะถูกถอดประกอบและจัดส่งให้กับลูกค้า

กระบวนการนี้ต้องใช้เครื่องบินโบอิ้ง 747 อย่างน้อย 7 ลำหรือรถบรรทุก 25 คัน โดยเครื่องจักรเครื่องแรกจะถูกติดตั้งในเชิงพาณิชย์ที่โรงงานของ Intel ในโอเรกอนในปี 2024

เครื่อง NA สูงนั้นใหญ่ยักษ์ ภาพ: CNBC

ASML เป็นบริษัทเดียวในโลก ที่สามารถสร้างอุปกรณ์ลิโธกราฟี EUV ได้ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถฉายภาพชิปขนาดเล็กมากลงบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตชิปขั้นสูง บริษัทชั้นนำอย่าง Apple, Nvidia, AMD รวมถึงผู้ผลิตชิปรายใหญ่อย่าง TSMC, Samsung และ Intel ต่างพึ่งพา ASML ในการผลิตผลิตภัณฑ์ของตน

นอกจากนี้ บริษัทที่มีฐานอยู่ในเนเธอร์แลนด์ยังยืนยันว่าลูกค้าปัจจุบันทั้งหมดจะค่อยๆ เปลี่ยนไปใช้ High NA รวมถึง Micron, SK Hynix และ Rap

นอกจากความแม่นยำระดับสูงแล้ว เทคโนโลยี High NA ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนการผลิตชิปอีกด้วย อินเทลกล่าวว่าได้ใช้อุปกรณ์นี้ผลิตเวเฟอร์ได้ประมาณ 30,000 ชิ้น และระบุว่าเครื่องนี้มีความน่าเชื่อถือสูงกว่า EUV รุ่นก่อนหน้าถึงสองเท่า ซัมซุงอ้างว่าอุปกรณ์นี้ช่วยลดระยะเวลาในการผลิตลงได้ถึง 60% แดเนียล นิวแมน จาก The Futurum Group ระบุว่า ASML ได้ครองตลาดเครื่องลิโธกราฟีชิปอย่างสมบูรณ์

“กฎของมัวร์กล่าวว่าเราจำเป็นต้องลดต้นทุนอย่างต่อเนื่อง มีความเชื่อกันว่าหากคุณลดต้นทุน คุณจะสร้างโอกาสมากขึ้น ดังนั้นเราจึงต้องเป็นส่วนหนึ่งของเกมนี้” คริสตอฟ ฟูเกต์ ซีอีโอของ ASML อธิบาย

การลงทุนที่มีความเสี่ยง

NA สูงยังคงใช้ลำแสง EUV เช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้า แต่ความแตกต่างที่สำคัญคือรูรับแสงเลนส์ที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งทำให้อุปกรณ์สามารถจับแสงได้มากขึ้นจากมุมชัน ทำให้สามารถแกะสลักลวดลายขนาดเล็กลงบนแผ่นเวเฟอร์ได้ในไม่กี่ขั้นตอน Jos Benschop รองประธานบริหารฝ่ายเทคโนโลยีของ ASML กล่าวว่า สิ่งนี้นำมาซึ่งประโยชน์สำคัญสองประการ ได้แก่ การย่อส่วนและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

“NA สูงจะนำมาซึ่งสองสิ่ง ประการแรกและสำคัญที่สุดคือการทำให้มีขนาดเล็กลง ประการที่สอง การหลีกเลี่ยงการสร้างตัวอย่างจำนวนมาก จะทำให้คุณสามารถสร้างตัวอย่างได้เร็วขึ้นและให้ผลผลิตสูงขึ้น” Jos Benschop กล่าว

เบนชอป ซึ่งเข้าร่วม ASML ในปี 1997 มีบทบาทสำคัญในการตัดสินใจลงทุนในเทคโนโลยี EUV ซึ่งหลายคนในขณะนั้นมองว่าเป็นการตัดสินใจที่ไม่รอบคอบ

Jos Benschop (ขวา) แบ่งปันวิสัยทัศน์ของ ASML ภาพ: CNBC

“เราแทบจะไม่ได้ทำอะไรเลย ผมคิดว่าบางครั้งผู้คนก็ลืมเรื่องนี้ไป มันเป็นการลงทุนที่มีความเสี่ยงมาก เพราะตอนที่เราเริ่มต้น ไม่มีการรับประกันว่าเทคโนโลยีจะใช้งานได้” ซีอีโอ Fouquet กล่าวเสริม

ในปี 2561 ASML ได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของ EUV ซึ่งปูทางไปสู่คำสั่งซื้อขนาดใหญ่ เทคโนโลยีนี้ทำงานโดยการยิงหยดดีบุก 50,000 หยดต่อวินาทีด้วยเลเซอร์กำลังสูง สร้างพลาสมาที่ปล่อยแสง EUV ที่มีความยาวคลื่นเพียง 13.5 นาโนเมตร

ในการใช้งานระบบ กระบวนการทั้งหมดต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ เนื่องจาก EUV ถูกดูดซับโดยสสารทั้งหมด นอกจากนี้ กระจกพิเศษที่ผลิตโดยบริษัท Zeiss ของเยอรมนียังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดทิศทางของแสงอีกด้วย

อิทธิพล ทางภูมิรัฐศาสตร์

แม้จะมีชื่อเสียงในด้านเทคโนโลยี EUV แต่ ASML ยังคงสร้างรายได้ส่วนใหญ่จากเครื่อง DUV รุ่นก่อนหน้า ในปี 2567 บริษัทขายเครื่อง EUV ได้ 44 เครื่อง และ DUV ได้ 374 เครื่อง โดยจีนเป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของเครื่องเหล่านี้ คิดเป็น 49% ของรายได้ในไตรมาสที่ 2 ปี 2567

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการห้ามส่งออกของสหรัฐฯ ASML จึงไม่สามารถจำหน่าย EUV ให้กับจีนได้ต่อไป คุณฟูเกต์กล่าวว่าการดำเนินงานในจีนจะกลับสู่ระดับ “ปกติ” เดิม โดยจะสร้างรายได้ 20-25% ให้กับผู้ผลิตภายในปี 2568

ปัจจุบัน ASML มีพนักงานทั่วโลกมากกว่า 44,000 คน โดย 8,500 คนอยู่ในสหรัฐอเมริกา บริษัทกำลังสร้างศูนย์ฝึกอบรมแห่งใหม่ในรัฐแอริโซนา โดยมีเป้าหมายในการฝึกอบรมวิศวกร 1,200 คนต่อปีในด้านเทคโนโลยี EUV และ DUV

จีนเป็นหนึ่งในลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของ ASML ภาพ: Bloomberg

ในขณะเดียวกัน การขนส่ง High NA ใหม่กำลังถูกจัดส่งให้กับ Intel ซึ่งเป็นพันธมิตรที่นาย Fouquet มองว่า "มีความสำคัญมาก" ต่อความเป็นอิสระทางเทคโนโลยีของอเมริกา ในขณะที่ประเทศกำลังผลักดันกลยุทธ์การพึ่งพาตนเองด้านเซมิคอนดักเตอร์ไปข้างหน้า

ไม่เพียงเท่านั้น ASML ยังได้เริ่มพัฒนา Hyper NA รุ่นต่อไปแล้ว คุณฟูเกต์กล่าวว่าผู้ผลิตเครื่องแกะสลักรายนี้มีการออกแบบออปติกเบื้องต้น และโครงการนี้ไม่ใช่โครงการที่เป็นไปไม่ได้ บริษัทคาดว่าความต้องการ Hyper NA จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงปี 2032-2035

ในการแข่งขันระดับโลกเพื่อย่อขนาดชิปและเพิ่มประสิทธิภาพ เทคโนโลยีของ ASML กำลังมีบทบาทสำคัญ ไม่เพียงแต่ในทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทางภูมิรัฐศาสตร์ด้วย ด้วย High NA และผู้ผลิตรายต่อมา ผู้ผลิตชาวดัตช์รายนี้กำลังกำหนดขอบเขตใหม่ของอุตสาหกรรมไมโครชิป ซึ่งเป็นการเคลื่อนไหวที่จะกำหนดทิศทางของโลกดิจิทัลในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า

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