Машина вартістю 400 мільйонів доларів, яка формує майбутнє індустрії чіпів

За суворо охоронюваними дверима величезної лабораторії в Нідерландах гігантська машина непомітно змінює майбутнє світової напівпровідникової промисловості. Це High NA, останнє покоління обладнання для літографії EUV, розробленого ASML протягом майже десятиліття. Вартість якого перевищує 400 мільйонів доларів , це найсучасніша та найдорожча машина для виробництва мікросхем, коли-небудь створена.

Висока числова апертура (High NA) розшифровується як висока числова апертура (High Numerical Aperture). Ця машина знаменує собою революційний крок вперед для EUV-літографії, яка допомогла індустрії мікросхем зменшити електронні компоненти до нанорозмірів.

У квітні CNBC мала рідкісну можливість відвідати лабораторію ASML у Вельдховені. Це був перший випадок зйомок High NA, і навіть внутрішня команда ASML ніколи раніше не бачила цей пристрій.

Технології майбутнього

За словами головного інженера Ассії Хадду, машина High NA «більша за двоповерховий автобус». Пристрій складається з чотирьох модулів, виготовлених на заводах у Коннектикуті, Каліфорнії (США), Німеччині та Нідерландах. Після складання та випробувань у Нідерландах машина розбирається та відправляється замовникам.

Для цього процесу потрібно щонайменше сім літаків Boeing 747 або 25 вантажівок, перший з яких буде встановлено комерційно на заводі Intel в Орегоні, США, у 2024 році.

Машина High NA гігантська. Фото: CNBC .

ASML — єдина у світі компанія, здатна виробляти обладнання для EUV-літографії. Ця технологія дозволяє проектувати надзвичайно малі конструкції мікросхем на кремнієві пластини, що є ключовим процесом для виробництва передових мікросхем. Провідні компанії, такі як Apple, Nvidia, AMD, а також великі виробники мікросхем, такі як TSMC, Samsung та Intel, покладаються на ASML для створення своєї продукції.

Крім того, нідерландська компанія підтвердила, що всі її поточні клієнти поступово перейдуть на High NA, включаючи Micron, SK Hynix та Rap.

Окрім вищого рівня точності, висока числова апертура (ASML) також допомагає підвищити ефективність та знизити витрати на виробництво мікросхем. Intel стверджує, що використовувала цей пристрій для виробництва близько 30 000 пластин, і він може похвалитися вдвічі більшою надійністю, ніж попереднє покоління EUV. Samsung стверджує, що пристрій скоротив час свого виробничого циклу на 60%. За словами Деніела Ньюмана з The Futurum Group, ASML повністю домінує на ринку літографії мікросхем.

«Закон Мура говорить, що нам потрібно продовжувати скорочувати витрати. Існує переконання, що якщо ви скорочуєте витрати, ви створюєте більше можливостей, тому нам потрібно бути частиною цієї гри», – пояснив генеральний директор ASML Крістоф Фуке.

Ризиковані інвестиції

Висока числова апертура (NAR) все ще використовує той самий EUV-промінь, що й попередні покоління, але ключовою відмінністю є більша апертура об'єктива. Це дозволяє пристрою захоплювати більше світла з крутих кутів, що дозволяє йому травити менші конструкції на пластині за меншу кількість кроків. За словами виконавчого віце-президента ASML з технологій Йоса Беншопа, це дає дві ключові переваги: мініатюризацію та підвищення продуктивності.

«Висока амплітуда ДНК принесе дві речі. По-перше, і найголовніше, це мініатюризація. По-друге, уникаючи створення великої кількості зразків, ви можете робити їх швидше та з вищим виходом», — каже Йос Беншоп.

Беншоп, який приєднався до ASML у 1997 році, відіграв ключову роль у рішенні інвестувати в технологію EUV, рішення, яке багато хто на той час вважав безрозсудним.

Йос Беншоп (праворуч) ділиться баченням ASML. Фото: CNBC .

«Ми ледве впоралися. Гадаю, іноді люди про це забувають. Це була дуже ризикована інвестиція, бо коли ми починали, не було жодної гарантії, що технологія працюватиме», – додав генеральний директор Фуке.

У 2018 році ASML продемонструвала доцільність EUV-випромінювання, проклавши шлях для масштабних замовлень. Технологія працює шляхом вистрілювання 50 000 крапель олова на секунду потужним лазером, створюючи плазму, яка випромінює EUV-світло з довжиною хвилі всього 13,5 нанометрів.

Для роботи системи весь процес має відбуватися у вакуумному середовищі, оскільки EUV поглинається всією матерією. Крім того, важливу роль у спрямуванні світла відіграють спеціальні дзеркала, виготовлені німецькою компанією Zeiss.

Геополітичний вплив

Незважаючи на те, що ASML відома своєю технологією EUV, вона все ще отримує більшу частину свого доходу від машин DUV попереднього покоління. У 2024 році компанія продала 44 машини EUV та 374 машини DUV. Китай є найбільшим покупцем цих машин, на який припадає 49% доходу за другий квартал 2024 року.

Однак через заборону на експорт у США, ASML не може продовжувати продавати EUV до Китаю. Пан Фуке сказав, що китайські операції повернуться до «донормального» рівня, забезпечуючи 20–25% доходу виробника до 2025 року.

Наразі в ASML працює понад 44 000 співробітників по всьому світу, з яких 8 500 працюють у США. Компанія будує новий навчальний центр в Аризоні з метою навчання 1200 інженерів на рік технологіям EUV та DUV.

Китай є одним з найбільших клієнтів ASML. Фото: Bloomberg .

Паралельно з цим нові партії продукції з високою амплітудною індексацією (High NA) постачаються Intel, партнеру, якого пан Фуке назвав «дуже важливим» для технологічної незалежності Америки, оскільки країна просуває свою стратегію самозабезпечення напівпровідників.

Не зупиняючись на досягнутому, ASML вже розпочала роботу над наступним поколінням під назвою Hyper NA. За словами пана Фуке, виробник граверів має деякі попередні оптичні розробки, і це не неможливий проект. Компанія очікує, що попит на Hyper NA різко зросте приблизно у 2032-2035 роках.

У глобальній гонці за зменшення розмірів чіпів та підвищення продуктивності технологія ASML відіграє центральну роль не лише технічно, а й геополітично. З High NA та її наступниками голландський виробник перемальовує межі індустрії мікрочіпів, крок, який формуватиме цифровий світ на десятиліття вперед.

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