Inne i den kalde krigs ‘mest kompliserte maskinen’ som forblir godt utenfor Kinas rekkevidde – Business News, Firstpost

San Fransisco: President Joe Biden og mange lovgivere i Washington er i disse dager bekymret for databrikker og Kinas ambisjoner med grunnleggende teknologi.

Men en massiv maskin solgt av et nederlandsk selskap har dukket opp som en viktig spak for beslutningstakere – og illustrerer hvordan ethvert lands håp om å bygge en fullstendig selvforsynt forsyningskjede innen halvlederteknologi er urealistisk.

Maskinen er laget av ASML Holding, basert i Veldhoven. Systemet bruker en annen type lys for å definere ultralette kretsløp på chips, og pakke mer ytelse i de små silisiumskivene. Verktøyet, som det tok tiår å utvikle og ble introdusert for produksjon av store volumer i 2017, koster mer enn 150 millioner dollar. Å sende den til kundene krever 40 fraktcontainere, 20 lastebiler og tre Boeing 747.

Den komplekse maskinen er allment anerkjent som nødvendig for å lage de mest avanserte sjetongene, en evne med geopolitiske implikasjoner. Trump-administrasjonen lobbyet vellykket den nederlandske regjeringen for å blokkere forsendelser av en slik maskin til Kina i 2019, og Biden-administrasjonen har ikke vist noen tegn til å reversere denne holdningen.

Produsenter kan ikke produsere ledende sjetonger uten systemet, og “det lages bare av det nederlandske firmaet ASML,” sa Will Hunt, en forskningsanalytiker ved Georgetown University’s Center for Security and Emerging Technology, som har konkludert med at det vil ta Kina minst et tiår for å bygge sitt eget lignende utstyr. “Fra Kinas perspektiv er det en frustrerende ting.”

ASMLs maskin har effektivt blitt et chokepunkt i forsyningskjeden for sjetonger, som fungerer som hjernen til datamaskiner og andre digitale enheter. Verktøyets trekontinentutvikling og produksjon – ved hjelp av ekspertise og deler fra Japan, USA og Tyskland – er også en påminnelse om hvor global den forsyningskjeden er, og gir en realitetskontroll for ethvert land som ønsker å gå fremover i halvledere ved å seg selv.

Det inkluderer ikke bare Kina, men USA, der Kongressen diskuterer planer om å bruke mer enn $ 50 milliarder dollar for å redusere avhengigheten av utenlandske chipprodusenter. Mange grener av den føderale regjeringen, særlig Pentagon, har vært bekymret for USAs avhengighet av Taiwans ledende chipprodusent og øyas nærhet til Kina.

En studie i fjor av Boston Consulting Group og Semiconductor Industry Association anslår at å skape en selvforsynt chip-supply chain vil ta minst 1 billion dollar og øke prisene på chips og produkter skapt med dem.

Dette målet er “helt urealistisk” for noen, sa Willy Shih, lederprofessor ved Harvard Business School som studerer forsyningskjeder. ASMLs teknologi “er et godt eksempel på hvorfor du har global handel.”

Situasjonen understreker den avgjørende rollen som ASML, et en gang uklart selskap med en markedsverdi nå overstiger 285 milliarder dollar. Det er “det viktigste selskapet du aldri har hørt om,” sa CJ Muse, analytiker i Evercore ISI.

ASML ble opprettet i 1984 av elektronikkgiganten Philips og en annen verktøyprodusent, Advanced Semiconductor Materials International, og ble et uavhengig selskap og den desidert største leverandøren av chip-produksjonsutstyr som involverer en prosess som kalles litografi.

Ved hjelp av litografi projiserer produsenter gjentatte ganger mønstre av chipkretsløp på silisiumplater. Jo mer små transistorer og andre komponenter som kan legges til en individuell brikke, jo kraftigere blir den og jo mer data kan den lagre. Tempoet på den miniatyriseringen er kjent som Moores lov, oppkalt etter Gordon Moore, en medstifter av chipgiganten Intel.

I 1997 begynte ASML å studere et skifte til bruk av ekstremt ultrafiolett, eller EUV, lys. Slike lys har ultralette bølgelengder som kan skape mye tynnere kretser enn det som er mulig med konvensjonell litografi. Senere bestemte selskapet seg for å lage maskiner basert på teknologien, en innsats som har kostet 8 milliarder dollar siden slutten av 1990-tallet.

Utviklingsprosessen gikk raskt globalt. ASML monterer nå de avanserte maskinene ved hjelp av speil fra Tyskland og maskinvare utviklet i San Diego som genererer lys ved å sprengte tinndråper med en laser. Viktige kjemikalier og komponenter kommer fra Japan.

ASML-sjef Peter Wennink sa at mangel på penger i selskapets tidlige år hadde ført det til å integrere oppfinnelser fra spesialleverandører, og skape det han kaller et “samarbeidende kunnskapsnettverk” som raskt innoverer.

“Vi ble tvunget til ikke å gjøre det andre mennesker gjør bedre,” sa han.

ASML bygget på annet internasjonalt samarbeid. På begynnelsen av 1980-tallet begynte forskere i USA, Japan og Europa å vurdere det radikale skiftet i lyskilder. Konseptet ble tatt opp av et konsortium som inkluderte Intel og to andre amerikanske chipmakere, samt Department of Energy labs.

ASML ble med i 1999 etter mer enn et års forhandlinger, sa Martin van den Brink, ASMLs president og teknologichef. Andre partnere i selskapet inkluderte Imec forskningssenter i Belgia og et annet amerikansk konsortium, Sematech. ASML tiltok senere store investeringer fra Intel, Samsung Electronics og Taiwan Semiconductor Manufacturing Company for å hjelpe med å finansiere utvikling.

Den utviklingen ble vanskeligere av særegenheter ved EUV-lys. Litografimaskiner fokuserer vanligvis lys gjennom linser for å projisere kretsmønstre på wafere. Men de små EUV-bølgelengdene absorberes av glass, slik at linser ikke fungerer. Speil, et annet vanlig verktøy for å lede lys, har det samme problemet. Det betydde at den nye litografien krevde speil med komplekse belegg som sammen reflekterte de små bølgelengdene bedre.

Så, ASML henvendte seg til Zeiss Group, et 175 år gammelt tysk optikkfirma og mangeårig partner. Dens bidrag inkluderte et 2-tonns projeksjonssystem for å håndtere EUV-lys, med seks spesialformede speil som er malt, polert og belagt over flere måneder i en forseggjort robotprosess som bruker ionebjelker for å fjerne feil.

Å generere tilstrekkelig lys til å projisere bilder raskt forårsaket også forsinkelser, sa van den Brink. Men Cymer, et selskap i San Diego som ASML kjøpte i 2013, forbedret til slutt et system som leder pulser fra en kraftig laser for å treffe dråper med tinn 50 000 ganger i sekundet – en gang for å flate dem ut og en gang for å fordampe dem – for å skape intenst lys.

Det nye systemet krevde også redesignede komponenter kalt fotomasker, som fungerer som sjablonger i projiserende kretsdesign, samt nye kjemikalier avsatt på wafere som genererer disse bildene når de utsettes for lys. Japanske selskaper leverer nå de fleste av disse produktene.

Siden ASML introduserte sin kommersielle EUV-modell i 2017, har kunder kjøpt rundt 100 av dem. Kjøpere inkluderer Samsung og TSMC, den største tjenesteproduserende sjetongen designet av andre selskaper. TSMC bruker verktøyet til å lage prosessorer designet av Apple for de nyeste iPhones. Intel og IBM har sagt at EUV er avgjørende for planene sine.

“Det er definitivt den mest kompliserte maskinen mennesker har bygget,” sa Darío Gil, senior visepresident i IBM.

Hollandske restriksjoner på å eksportere slike maskiner til Kina, som har blitt håndhevet siden 2019, har ikke hatt stor økonomisk innvirkning på ASML siden det har en ordrereserve fra andre land. Men omtrent 15 prosent av selskapets salg kommer fra å selge eldre systemer i Kina.

I en sluttrapport til Kongressen og Biden i mars foreslo National Security Commission on Artificial Intelligence å utvide eksportkontrollen til også noen andre avanserte ASML-maskiner. Gruppen, finansiert av Kongressen, søker å begrense fremskritt av kunstig intelligens med militære applikasjoner.

Hunt og andre policyeksperter hevdet at siden Kina allerede brukte disse maskinene, ville det å skade ASML uten å ha særlig strategisk fordel å blokkere ekstrasalg. Det gjør også selskapet.

“Jeg håper sunn fornuft vil seire,” sa van den Brink.

Don Clark c.2021 The New York Times Company

Denne artikkelen dukket opprinnelig opp i New York Times.