ASML mówi o przełomie w EUV: do 2030 roku nawet 50% większa wydajność produkcji

W nowoczesnych chipach problemem często nie jest pomysł, tylko produkcja. Liczy się to, ile pracy w godzinę wykona jedna maszyna litograficzna. ASML informuje o postępie w źródle światła dla swoich kluczowych systemów EUV. Według firmy taki krok może do końca dekady pozwolić wytwarzać nawet o 50% więcej chipów.

Dla inwestorów ważne jest, że spółka nie przedstawia tego jako pokaz w laboratorium. ASML twierdzi, że system potrafi dostarczać 1.000 watów mocy światła EUV w warunkach zbliżonych do pracy u klienta. Jeśli to przełoży się na praktykę, produkcja najbardziej zaawansowanych chipów może stanieć. To także wzmacnia pozycję ASML, gdy w USA rośnie presja konkurencyjna, a Chiny mocno inwestują w nadrobienie dystansu.

Co ASML faktycznie ogłosił: 1000 W zamiast 500-600 W

Sedno wiadomości jest proste i trudne do zmierzenia: badacze ASML podnieśli moc źródła światła EUV do 1000 W z około 600 W obecnie. W litografii nie jest to szczegół - wyższa moc oznacza krótszy czas "naświetlania" wafla, czyli szybsze tempo produkcji przy tych samych wymaganiach jakościowych.

Tymczasem ASML jest nadal jedyną firmą na świecie, która dostarcza komercyjne maszyny do litografii w ekstremalnym ultrafiolecie (EUV) - technologii, bez której nie mogą się obejść najbardziej zaawansowane chipy komputerowe takich firm jak TSMC $INTC czy Intel $INTC.

Dlaczego wydajność źródła ma znaczenie: szybkość, koszt i wydajność fabryki

W praktyce w grę wchodzi ekonomia całej produkcji półprzewodników. Gdy jeden kluczowy etap (naświetlanie) jest wykonywany szybciej, liczba wafli, które maszyna może obsłużyć w ciągu godziny, wzrasta. ASML bezpośrednio wspomina o celu, zgodnie z którym klienci powinni osiągnąć około 330 wafli na godzinę do końca dekady, w porównaniu do około 220 wafli na godzinę obecnie.

Przekłada się to następnie na cenę każdego chipa: ta sama fabryka może produkować więcej, a bez konieczności dodawania tak wielu drogich maszyn, koszt jednostkowy spada. W przypadku zaawansowanych procesów, w których inwestycje w sprzęt są ekstremalne, taka zmiana jest jedną z niewielu dźwigni, które mogą wyraźnie obniżyć koszty.

Jak to technicznie działa: cyna, laser i "plazma"

ASML $ASML wytwarza światło EUV w sposób, który sam w sobie jest technologicznie pionierski. Maleńkie kropelki stopionej cyny są wystrzeliwane w komorze, w którą następnie uderza potężny laser, zamieniając cynę w niezwykle gorący stan (plazmę) i emitując światło EUV o długości fali 13,5 nanometra. Jest ono następnie zbierane przez zaawansowaną optykę i wprowadzane do maszyny, gdzie "rysuje" struktury na waflu.

Konkretne przesunięcie do 1000 watów ma opierać się na dwóch zmianach: ASML zwiększył liczbę kropelek cyny do około 100 000 na sekundę, a zamiast jednego "kształtującego" impulsu laserowego, wykorzystuje dwa mniejsze impulsy, aby lepiej przygotować materiał do głównego uderzenia. Rezultatem jest wyższa stabilna moc i ścieżka do dalszego skalowania.

Dlaczego jest to również wiadomość dla konkurencji: USA i Chiny naciskają na pojawienie się alternatywnych rozwiązań

Maszyny EUV mają tak strategiczne znaczenie, że od lat toczy się wokół nich geopolityczna bitwa. Stany Zjednoczone od dawna naciskały na Holandię, by ta nie wysyłała najbardziej zaawansowanych systemów do Chin - a Chiny jednocześnie masowo inwestowały w krajowe próby zbudowania alternatywy.

Nowością jest to, że obok chińskich ambicji, amerykańskie wysiłki zmierzające do stworzenia konkurencji bezpośrednio w krytycznej części systemu - źródle światła EUV - zaczynają nabierać kształtu. Reuters wspomina o co najmniej dwóch startupach pracujących nad tym zagadnieniem, które zebrały setki milionów dolarów. Jednocześnie widoczne jest również bezpośrednie wsparcie rządowe: xLight, na przykład, ogłosił umowę typu "list intencyjny" z Departamentem Handlu USA na wsparcie w wysokości do 150 milionów dolarów na opracowanie alternatywnego podejścia do źródła EUV.

Przesłanie ASML związane z tą zmianą jest proste: nawet jeśli ktoś kiedyś zbuduje konkurencyjny "fundament", ASML chce być kilka iteracji przed nim. A sama firma twierdzi, że widzi już realistyczną ścieżkę do 1500 watów i więcej w zasadzie, oprócz 1000 watów.

Co to może oznaczać dla wyników ASML: popyt, ceny i cykl inwestycyjny

W perspektywie krótkoterminowej nie nastąpi natychmiastowy wzrost sprzedaży. Jest to raczej wzmocnienie "mapy drogowej produktu" i argument dla klientów, aby planować moce produkcyjne EUV w przyszłości. W działalności ASML kilka efektów odgrywa rolę jednocześnie: gdy przepustowość (wafle na godzinę) rośnie, klienci mogą uzyskać część mocy produkcyjnych "taniej" na tej samej podstawie, ale także sprawia, że EUV jest jeszcze bardziej atrakcyjna dla szerszego zakresu produkcji - a to może wspierać długoterminowy popyt na dodatkowe systemy i aktualizacje.

Ważny jest również kontekst: w ostatnich miesiącach Chiny próbowały zwiększyć wydajność nawet na starszych maszynach, ponieważ technologia EUV jest dla nich praktycznie niedostępna ze względu na ograniczenia. Pokazuje to dwie rzeczy - jak ogromna jest motywacja do dogonienia czołówki, a także jak silna jest pozycja ASML w najbardziej zaawansowanych węzłach.

Co dalej: 3 konkretne sygnały

• Po pierwsze, kiedy i w jakiej formie ASML zacznie przenosić 1000-watowe zasoby z wewnętrznych demonstracji do rzeczywistych instalacji oraz w jaki sposób będzie mówić o stabilności i dostępności mocy "u klienta".

• Po drugie, czy oczekiwania dotyczące przepustowości systemu EUV (docelowo 330 wafli na godzinę) zaczną się zmieniać w konkretnych planach produkcyjnych dużych graczy odlewniczych.

• Po trzecie, jak szybko Stany Zjednoczone będą poszukiwać alternatywnych rozwiązań (xLight i inne) i czy pojawią się dodatkowe fundusze publiczne lub partnerstwa z dużymi graczami.