Tietokonesirujen jättiläinen ASML asettaa suuria panoksia pieneen tulevaisuuteen

VELDHOVEN, Alankomaat, 20. toukokuuta (Reuters) - ASML (ASML.AS), puolijohdeteollisuuden ja osakemarkkinoiden jättiläinen, joutuu ajattelemaan pienempiä. Tai ehkä isompi.

Se rakentaa kaksikerroksisten linja-autojen kokoisia, yli 200 tonnia painavia koneita pyrkiessään tuottamaan fokusoituja valonsäteitä, jotka luovat mikroskooppisen piirin tietokonesiruille, joita käytetään kaikessa puhelimista ja kannettavista tietokoneista autoihin ja tekoälyyn.

Yhtiö on nauttinut ruusuisesta vuosikymmenestä, ja sen osakkeet ovat hypänneet 1 000 % yli 200 miljardin euron arvon, kun se pyyhkäisi suurimman osan maailman näistä litografiajärjestelmistä.

Register now for FREE unlimited access to Reuters.com

Se valmistautuu nyt ottamaan käyttöön uuden 400 miljoonan dollarin koneen seuraavan sukupolven siruille, jonka se toivoo olevan sen lippulaiva 2020-luvun lopulla, mutta toistaiseksi se on edelleen insinöörin haaste.

Executives at ASML's headquarters in the Dutch town of Veldhoven told Reuters a prototype was on track to be completed in the first half of 2023. They said the company and longtime R&D partner IMEC were setting up a test lab on the spot - a first - so top chipmakers and their suppliers can explore the machine's properties and prepare to use production models as early as 2025.

Kuitenkin, koska sijoittajat odottavat hallitsevan aseman ja kasvun jatkuvan oikeuttavan ASML:n arvostuksen 35-kertaiseksi vuoden 2021 tulokseen, virhemarginaali on pieni, jos yhtiö kohtaa teknisiä tai toimitusketjun puutteita.

"Jokainen shekki on vihreä juuri nyt", sanoi Christophe Fouquet, ASML:n EUV-ohjelmien johtaja. "Mutta tiedätkö, meidän on silti nähtävä kaikki (koottuna) yhdessä."

EUV tarkoittaa äärimmäistä ultraviolettia, ASML:n edistyneimpien koneiden käyttämää valon aallonpituutta.

Projektin omaisuus on tärkeä myös ASML:n asiakkaille, siruvalmistajille, jotka kilpailevat laajentaakseen tuotantoa maailmanlaajuisen pulan keskellä. Niihin kuuluvat yhdysvaltalainen Intel, eteläkorealainen Samsung ja taiwanilainen TSMC, suurin, joka valmistaa siruja esimerkiksi Applelle, AMD:lle ja Nvidialle.

Alan asiantuntija Dan Hutcheson TechInsightsista, joka ei ole mukana ASML-projektissa, sanoi, että uusi tekniikka - joka tunnetaan EUV:n "High-NA"-versiona - voisi tarjota merkittävän edun joillekin siruvalmistajille.

"Se on vähän kuin kenellä on paras ase", hän sanoi.

"Joten joko ASML saa sen tapahtumaan tai he eivät tee sitä", hän lisäsi. "Mutta jos he tekevät sen tapahtua, eikä sinulla ole tilauksiasi ja menetät tämän, olet heti tehnyt itsestäsi kilpailukyvyttömän."

Hän sanoi, että TSMC syrjäytti kilpailijansa integroimalla ASML:n EUV-koneet ensimmäisen kerran 2010-luvun lopulla - virheen, jonka Intelin toimitusjohtaja Pat Gelsinger on vannonut, ettei se tee uudelleen High-NA:n kanssa.

Litografia on keskeinen tekijä sen suhteen, kuinka pienet piirit sirulla voivat olla, ja High-NA lupaa 66 prosentin vähennyksen. Pienempi on parempi sirunvalmistuksessa, sillä mitä enemmän transistoreita pakataan samaan tilaan, sitä nopeampi ja energiatehokkaampi siru voi olla.

Piirit ovat nyt lähestymässä atomitasoa, mikä johtaa ennusteisiin, että "Mooren lain" loppu on lähellä. Tämä kuuluisa 1960-luvun havainto, jonka mukaan mikrosirun transistorien määrä kaksinkertaistuu noin kahden vuoden välein.

"Jos he (ASML) eivät onnistu, Mooren lain noudattaminen on vaikeaa", sanoi hollantilaisen InsingerGilissen-pankin analyytikko Jos Versteeg, vaikka hän huomauttikin, että insinöörit olivat aiemmin vastustaneet samanlaisia epäilyksiä.

ENSIMMÄINEN VALO PIIN

ASML on vuodesta 2000 lähtien ottanut nopeasti markkinaosuutta japanilaisista kilpailijoista Nikonista ja Canonista, jotka keskittyvät nyt pääasiassa vanhempaan teknologiaan. ASML hallitsee yli 90 % litografiamarkkinoista. Yksikään kilpailija ei yritä rakentaa EUV-järjestelmää korkeisiin kehityskustannuksiin vedoten.

Pula ASML:n koneista, joista jokainen maksaa jopa 160 miljoonaa dollaria, on pullonkaula siruvalmistajille, jotka aikovat käyttää yli 100 miljardia dollaria tulevina vuosina rakentaakseen ylimääräisiä tuotantolaitoksia vastaamaan kysyntään.

High-NA-koneet ovat noin 30 % suurempia kuin edeltäjänsä, jotka itse vaativat kolme Boeing 747 -konetta kuljettaakseen niitä osissa.

IMEC, voittoa tavoittelematon tutkimusryhmä, joka tekee yhteistyötä puolijohdeteollisuuden yritysten kanssa, uskoo, että laboratorion perustaminen ASML:ään voisi säästää jopa vuoden kehitysaikaa.

ASML sanoi, että sillä on viisi tilausta pilottikoneita varten, jotka pitäisi toimittaa vuonna 2024, ja "yli viisi" tilausta viideltä eri asiakkaalta nopeammista tuotantomalleista toimitettavaksi vuodesta 2025 alkaen.

Mutta tämä ei ole slam-dunk.

Lukuisten monimutkaisten komponenttien, kuten kiillotettujen, erittäin sileiden kaarevien peilien optiikkajärjestelmän integroimiseen liittyy valtavia haasteita, joita saksalainen Carl Zeiss rakentaa tyhjiössä.

InsingerGilissenin Versteeg sanoi, että vaikka ASML nautti lähes monopolista, sen "hinnoittelu riippuu koneiden tuottavuudesta". Sillä välin sen on myytävä EUV-työkaluja kutistuville huippusiruja valmistaville yrityksille, joihin kuuluvat muistisirujen valmistajat SK Hynix ja Micron.

ASML on myös sidottu syklisen siruteollisuuden laajempiin omaisuuksiin, joiden jotkut tutkijat odottavat kaksinkertaistuvan yli 1 biljoonan dollarin vuosimyynnin tällä vuosikymmenellä.

Fouquet on eniten huolissaan toimitusketjun ongelmista.

"Tällä hetkellä, kuten kaikissa muissakin tuotteissa, näemme jonkin verran stressiä toimitusketjussa, ja tämä on luultavasti suurin haaste, joka meillä on High-NA:n kanssa."

(Tämä tarina korjaa Hutchesonin kuulumisen. TechInsights osti VLSI:n vuonna 2021, kappale 10)