Внешне это выглядит как обычное корпоративное здание, много стекла и стали, но этот завод на юге Нидерландов и изготавливаемые там машины совсем не обычны. Продукция этого завода настолько передовая и пользуется таким спросом, что его владелец — компания ASML — стала самой дорогой технологической фирмой Европы и одной из наиболее влиятельных фирм в мире процессоров.
ASML разрабатывает и производит оборудование, являющееся сердцем всего процесса изготовления любого чипа. Поскольку в топовых чипах прогресс достиг такого предела, что отдельные их элементы имеют размер только в десятки атомов, для изготовления чипа нужны очень изощренные инструменты.
Машины ASML, предназначенные для изготовления самых совершенных компьютерных чипов, оказались единственной компанией в мире, имеющей такую ??технологию. Эта фактическая монополия означает машины ASML подпадают под строжайшие стандарты корпоративной безопасности в мире.
Как производятся процессоры
Любой чип, будь то процессор или память, состоит из определенных базовых элементов. Для процессора таким элементом является транзистор – фактически бутерброд из трех слоев металла. Этот бутерброд способен производить ток при наличии управляющего сигнала. Уберите сигнал управления и бутерброд не пропускает ток. Контролируя пропускание тока можно записывать нолики и единицы цифрового кода, зажигать пиксели на экране и т.д.
В начале компьютерной эры компьютеры строились на отдельных транзисторах – каждый можно было взять в руку и заменить отдельно. Но энергопотребление таких вычислителей было огромным, а быстродействие – очень низким.
Для уменьшения электрических аппетитов и увеличения быстродействия требовалось уменьшать транзисторы.
Поскольку транзистор – это бутерброд, его и продолжают изготавливать схожим образом. Берется основание и на него наносятся слои материалов. Чтобы убрать материал в нужном месте, его смывают кислотой, а те места, которые нужно оставить – защищают от кислоты специальным материалом. Затем цикл повторяется и так слой за слоем наращивается чип.
Как вы заметили из абзаца выше, в определенных местах чипа материал нужно смывать, в других – защищать. Фиксация шаблона соответствующих участков на чип производится с помощью метода фотолитографии.
Фотолитография – это просвечивание света сквозь маску на специальный фоторезист, которым покрывается очередной слой чипа. Свет фиксирует фоторезист и делает его стойким к кислоте, не позволяя ей смыть участок на чипе. Так удается оградить определенные участки очередного слоя на чипе от смывания.
Фотолитография имеет ограничение на малый размер элемента. Минимальный элемент, который можно создать фотолитографией, составляет половину длины волны излучения, проходящего сквозь маску.
В начале для фотолитографии использовался видимый свет, затем – ультрафиолет. Но современные чипы обладают столь микроскопическими элементами, что приходится использовать экстремальное ультрафиолетовое излучение. Его изюминка в том, что такое излучение трудно получить, также оно поглощается практически всеми материалами. Поэтому, например, линзы уже не подходят для фокусировки, потому что они поглощают это излучение.
Без машин ASML не будет топовых чипов
Решающим аспектом самых совершенных машин ASML является то, что они могут работать, генерируя очень ультрафиолетовый свет с длиной волны 13,5 нанометров. То есть можно создавать транзисторы размером около 5-6 нанометров. Современные топовые чипы производятся как раз по техпроцессу 5 нанометров.
«Есть моменты, когда нам приходится надевать перчатки поверх перчаток, чтобы убедиться, что мы не оставим отпечатков пальцев, чтобы убедиться, что мы не приносим лишнюю пыль в машину, – говорит техник ASML Брем Маттийссен. — Один отпечаток пальца… может нанести значительный урон машине».
Сами машины очень мощные и сложные. На сборку и доставку одной машины с экстремальным ультрафиолетом (EUV) может уйти год.
В прошлом году компания поставила всего 50 моделей высокой спецификации и в общей сложности 400 машин.
Эти продажи плюс доход от управления и модернизации существующих машин в прошлом году принесли компании 21,2 миллиарда евро.
Пакет будущих заказов у ??компании вдвое большую сумму. Рост продаж означает увеличение рабочей силы на треть за последние 12 месяцев.
Уэйн Лем, консультант технологической исследовательской компании CCS Insights, говорит, что машины ASML разрабатываются и совершенствуются годами, если не десятилетиями.
ASML работает над своими машинами с высокими спецификациями с начала 2000-х годов, оставляя другим компаниям в этой области достаточно много работы.
«Я уверен, что в работе есть конкуренты… однако в ближайшей перспективе нет настоящего конкурента ASML», — говорит он.
Быть таким решающим винтиком мировой электронной промышленности доставляет особые трудности политического характера. В настоящее время ASML оказалась в плену соперничества между США и Китаем.
Китай давно хочет производить самые совершенные компьютерные чипы, для чего ему требуются машины ASML. Но с 2019 года США фактически запрещают ASML экспорт этих машин в Китай.
Йорис Тир, стратегический аналитик Гаагского центра стратегических исследований, говорит, что США стремятся помешать Китаю догнать технологию изготовления микросхем.
«США перенесли свои цели из преимущества на несколько поколений над своими соперниками до того, что мы должны поддерживать как можно большее преимущество, что также может означать, что вы должны отбросить своих соперников как можно дальше», — говорит он. .
Есть сообщения о том, что между голландскими и американскими властями были достигнуты соглашения по экспорту ASML, но детали не опубликованы.
Реагируя на новости, в ASML говорят, что любые ограничения потребуют длительной работы, прежде чем законодательство будет введено.
В долгосрочной перспективе исполнительный директор ASML Питер Веннинк не считает, что экспортные ограничения сильно повлияют на его бизнес.
«Если полупроводники не могут быть изготовлены в Китае, они будут изготовлены в Южной Корее, в США, Европе или на Тайване. Поэтому мы отправим эти машины, потому что мир нуждается в таких мощностях», — говорит он.
По материалам: BBC
