Снимка: iStock

ASML е единствената фирма в света, способна да произвежда изключително сложни машини, необходими за производството на най-модерните чипове. Тези EUV машини, които струват приблизително 140 милиона долара всяка, се продават на шепа гиганти производители на чипове, включително TSMC, Samsung и Intel.

Машините осветяват изключително тесни лъчи светлина върху силициеви пластини, които са обработени с химикали „фоторезист“. Върху чипа, където светлината влиза в контакт с химикалите, се създават сложни шарки, които са внимателно подредени предварително.

С пазарна стойност от около 350 милиарда долара, ASML със седалище в Холандия е малко известен технологичен гигант, който ще продължи да расте в съответствие с ненаситното търсене на полупроводници.

37-годишната компания, която има над 28 000 служители, е единствената фирма в света, способна да произвежда изключително сложните машини, необходими за производството на най-модерните чипове.

Този процес, който води до образуването на най-важните транзистори, е известен като литография. Самите машини се наричат машини за екстремна ултравиолетова литография или EUV машини.

ASML продава сравнително редките машини EUV на шепа гиганти в производството на чипове, включително TSMC, Samsung и Intel. Съобщава се, че всяка машина има над 100 000 компонента и са необходими 40 товарни контейнера или четири джъмбо джета, за да бъдат изпратени. Миналата година ASML продаде само 31 от тези огромни части от оборудването, според нейните финансови данни.

Администрацията на Тръмп дори притисна холандското правителство да спре продажбата на машината на китайски клиенти, съобщи Ройтерс миналата година. В резултат на това китайските производители на чипове не успяха да направят най-модерните чипове. Администрацията на Байдън не показа никакви признаци за обръщане на позицията на Тръмп.

Крис Милър, асистент във Факултета по право и дипломация Флетчър към университета Tufts, каза пред CNBC, че производителите на чипове искат да използват възможно най-тясната дължина на вълната на светлината в литографията, така че да могат да поставят повече транзистори върху всяко парче силиций.

Транзисторите са един от основните градивни елементи на съвременната електроника и позволяват на електрически ток да тече около верига. Най-общо казано, колкото повече транзистори можете да поставите на чип, толкова по-мощен и ефективен ще бъде този чип.

„EUV светлината, която използват най-модерните инструменти на ASML, има дължина на вълната от 13,5 нанометра, което ви позволява да издълбавате изключително малки форми върху силиций“, каза Милър, който е в процес на писане на книга за историята на полупроводниковата индустрия.

Чиповете TSMC в най-новите iPhone на Apple, които са създадени с ASML EUV машини, имат около 10 милиарда транзистора, добави Милър.

Освен литографията, има няколко други производствени процеса, които трябва да бъдат завършени, преди чипът да е готов за изпращане. „В крайна сметка това, което се опитвате да направите, е да изградите структури върху силиция, като използвате комбинация от издълбаване на неща и отлагане на нови химикали върху него“, каза Милър.

Огледала и лазери

Като се има предвид, че никой друг не може да направи EUV машини, които са подходящи за масово производство, ASML има монопол върху сегмента и няма признаци някой да го настигне.

„ASML е абсолютно критичен за цялата полупроводникова екосистема“, каза Питър Ханбъри, анализатор по полупроводници в Bain & Co, пред CNBC. "В някои отношения е също толкова важен, колкото и TSMC."

Той добави: „Всеки чип, започващ от пет нанометра и продължавайки напред вероятно много дълго време, ще разчита в голяма степен на ASML оборудване.“

Анализаторите на Semiconductor смятат, че ще отнеме около десетилетие и милиарди долари, за да може друга компания да стигне до етап, в който може да започне да се конкурира с ASML.

„ASML има около 4000 доставчици, за които е известно и техните доставчици също имат доставчици“, каза Милър.

Някои от ключовите компоненти в EUV машините на ASML са особено трудни за изработка.

Огледалата, например, са направени от немската фирма Zeiss в партньорство с ASML и те са най-плоските структури, които хората някога са правили.

„Тези структури сами по себе си са нещо като чудеса на инженерството“, каза Милър. В сравнение с обикновените огледала, те са относително отразяващи, което е важно, защото производителите на чипове не искат фотоните да бъдат загубени, преди лъчите светлина да влязат в контакт с техните пластини“. 

Най-трудната част за направата на EUV машината обаче е източникът на светлина, който измина дълъг път през годините. „Исторически производителите на чипове просто са използвали крушка през 60-те и 70-те години“, каза Милър. „Електрическите крушки не излъчват екстремна ултравиолетова светлина и е трудно да се получи достатъчно мощност [или] достатъчно излъчвани фотони“.

Източникът на светлина в EUV машината на ASML излъчва малки калаени топчета с ширина около 30 микрона, които се изстрелват два пъти от най-мощните лазери на въглероден диоксид в света. Първият взрив го „подготвя“, а вторият, по-силен импулс го превръща в плазма с температура от 400 000 градуса по Фаренхайт, каза Милър.

„Тази плазма от експлодиран калай, излъчва фотони на екстремна ултравиолетова светлина“, каза Милър. „Направата на този процес да работи отне 30 години.“

EUV машините на ASML се произвеждат предимно в съоръжение в Холандия, но има и обект в Кънектикът, където се произвежда известно оборудване.

„Изпращането им е луд процес“, каза Милър. „Тогава има голям процес на обучение, за да ги накарате да работят, защото машините са толкова сложни. Те не са като изключени, включете го и тръгва. Трябва да можете да обучите персонала, който да ги управлява."

Персоналът на ASML е базиран в леярните за чипове, където машините се разполагат, каза Милър, добавяйки, че те наблюдават и настройват EUV машините, когато е необходимо. „Има само няколко дузини от тези машини, които работят по целия свят. Те все още се учат как всъщност работят."

Предстоящ бум на продажбите?

Търсенето на EUV машини на ASML нараства, докато производителите на чипове се опитват да преодолеят глобалната криза.

През септември ASML заяви, че очаква бум на продажбите през следващото десетилетие. Тя вярва, че годишните приходи ще достигнат 24-30 милиарда евро до 2025 г., с брутен марж между 54% и 56%. Прогнозата е значително по-висока от диапазона от 15-24 милиарда евро, който преди това прогнозираше.

„Виждаме значителни възможности за растеж след 2025 г.“, каза компанията, добавяйки, че очаква да постигне годишен темп на растеж на приходите от около 11% между 2020 г. и 2030 г.

ASML заяви, че „глобалните мегатенденции в електронната индустрия“ в съчетание с „високо печеливша и силно иновативна екосистема“ се очаква да продължат да стимулират растежа на пазара на полупроводници, който се бори с глобалния недостиг на чипове.

Компанията добави, че растежът на пазарите на полупроводници и „увеличаващата се интензивност на литографията“ движат търсенето на неговите продукти и услуги.

ASML е една от „най-добре позиционираните компании в света“, казва анализаторът
През последните 12 месеца цената на акциите на ASML на фондовата борса в Амстердам се повиши от около 350 евро до 772 евро на 19 ноември. Акциите се търгуваха на най-високи нива в петък миналата седмица.

През октомври двама технологични инвеститори, Йън Хогарт и Нейтън Бенайч, прогнозираха, че ASML ще стане компания на стойност 500 милиарда долара до края на 2022 г.

„Тъй като хората търсят алфа, когато инвестират в тази тенденция полупроводниците да са все по-критични за глобалните вериги за доставки, ASML се чувства като очевиден кандидат“, каза ангел инвеститор Иън Хогарт пред CNBC.

Милър каза, че има много причини да очакваме продажбите на ASML да растат.

„В момента сме в ранен етап с EUV“, каза той, добавяйки, че EUV машините се използват само в производството на големи обеми от няколко години.

През това време те са били използвани, за да помогнат за създаването на стотици милиони чипове, но повечето от ключовите клиенти на ASML наистина тепърва започват да пускат EUV по сериозен начин, според Милър.

ASML също не почива на лаврите си. Компанията планира да пусне машина от следващо поколение, наречена High-NA, което означава висока цифрова апертура, около 2025 г.

„Това ще позволи още по-специфично гравиране върху силициеви чипове“, каза Милър, добавяйки, че Intel е подписала изключителна (и вероятно много скъпа) сделка за получаване на първите High-NA машини.

„Освен ако не мислите, че търсенето ни за изчислителна мощност ще стагнира или ще намалее, което не изглежда като сигурен залог от моя гледна точка, мисля, че очакването трябва да е, че приходите на ASML ще продължават да растат“, каза Милър.

Още по темата:

Глобалната индустрия за чипове има голям проблем с въглеродните емисии