- ทีมนักวิจัยของ ASML พัฒนาเทคโนโลยีที่ช่วยเพิ่มกำลังขับของแหล่งกำเนิดแสงในเครื่อง EUV lithography จากเดิม 600W เป็น 1,000W เปิดทางสู่การเพิ่มจำนวนชิปที่ผลิตได้ต่อชั่วโมงสูงสุด 50% ภายในปี 2030
- ท่ามกลางการเกิดขึ้นของคู่แข่งด้านเทคโนโลยี EUV ของ ASML ในสหรัฐฯ และจีน ความก้าวหน้าครั้งนี้คือความพยายามในการ ตอกย้ำความเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งเป็นส่วนที่ยากที่สุดของอุปกรณ์
- เทคโนโลยีหลักคือการเพิ่มจำนวนหยดดีบุกเป็นประมาณ 100,000 หยดต่อวินาที หรือเพิ่มเป็นสองเท่า และเปลี่ยนจากเลเซอร์เบิร์สต์เดี่ยวแบบเดิมเป็นการ สร้างพลาสมาด้วยเลเซอร์เบิร์สต์ขนาดเล็กสองครั้ง
- คาดว่าปริมาณการประมวลผลเวเฟอร์ต่อชั่วโมงจะเพิ่มจาก 220 แผ่นในปัจจุบันเป็นประมาณ 330 แผ่นภายในปี 2030 ซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับการลดต้นทุนการผลิตต่อชิป
- จากเทคโนโลยีที่ใช้บรรลุ 1,000W ทำให้เห็น เส้นทางสู่ 1,500W อย่างชัดเจน และยังถูกประเมินว่าไม่มีอุปสรรคพื้นฐานต่อการไปถึง 2,000W
บรรลุกำลังขับแหล่งกำเนิดแสง EUV ที่ 1,000W
- Michael Purvis หัวหน้าวิศวกรด้านแหล่งกำเนิดแสง EUV ของ ASML เน้นว่าความสำเร็จครั้งนี้ไม่ใช่การสาธิตระยะสั้น แต่เป็น ระบบที่สามารถผลิต 1,000W ได้ภายใต้เงื่อนไขเดียวกับสภาพแวดล้อมของลูกค้า
- เมื่อกำลังขับของแหล่งกำเนิดแสง EUV สูงขึ้น เวลาการเปิดรับแสง ของซิลิคอนเวเฟอร์จะสั้นลง ทำให้สามารถผลิตชิปได้มากขึ้นในเวลาเท่าเดิม
- ตามคำกล่าวของ Teun van Gogh รองประธานผู้ดูแลสายผลิตภัณฑ์ NXE ของ ASML เป้าหมายคือทำให้ลูกค้า ยังคงใช้ EUV ได้ต่อไปด้วยต้นทุนที่ต่ำลงมาก
หลักการทางเทคนิค
- อุปกรณ์ EUV ของ ASML สร้างแสงที่มีความยาวคลื่น 13.5 นาโนเมตรโดย ให้ความร้อนกับหยดดีบุกหลอมเหลวภายในแชมเบอร์ด้วยเลเซอร์ CO₂ ขนาดใหญ่ เพื่อเปลี่ยนให้เป็นสถานะพลาสมา
- พลาสมานี้อยู่ในสภาวะ อุณหภูมิสูงยิ่งยวด ที่ร้อนกว่าดวงอาทิตย์ และแสง EUV ที่ปล่อยออกมาจะถูกรวบรวมด้วยอุปกรณ์ออปติกความแม่นยำสูงจาก Carl Zeiss AG ของเยอรมนีเพื่อนำไปใช้พิมพ์ลายชิป
- แกนสำคัญของความก้าวหน้าครั้งนี้มีสองข้อ:
- เพิ่มจำนวนหยดดีบุกเป็นประมาณ 100,000 หยดต่อวินาที หรือเพิ่มเป็นสองเท่า
- เปลี่ยนจาก single shaping burst แบบเดิมเป็น เลเซอร์เบิร์สต์ขนาดเล็กสองครั้ง เพื่อสร้างพลาสมา
- ศาสตราจารย์ Jorge J. Rocca ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีเลเซอร์จาก Colorado State University ประเมินว่านี่คือ "โจทย์ที่ท้าทายอย่างมากซึ่งต้องเชี่ยวชาญหลายเทคโนโลยีพร้อมกัน" และการไปถึง 1kW เป็น "ความสำเร็จที่น่าทึ่งอย่างยิ่ง"
ผลกระทบต่อกำลังการผลิตและต้นทุน
- คาดว่าภายในปี 2030 ปริมาณการประมวลผลเวเฟอร์ต่อชั่วโมงของอุปกรณ์แต่ละเครื่องจะเพิ่มจาก 220 แผ่นเป็นประมาณ 330 แผ่น
- เวเฟอร์หนึ่งแผ่นสามารถบรรจุชิปได้ตั้งแต่หลายสิบไปจนถึงหลายพันชิ้น ขึ้นอยู่กับขนาดของชิป
- การเพิ่มกำลังขับของแหล่งกำเนิดแสงนำไปสู่โครงสร้างแบบ เวลาการเปิดรับแสงสั้นลง → ปริมาณการประมวลผลต่อชั่วโมงเพิ่มขึ้น → ต้นทุนต่อชิปลดลง
สภาพการแข่งขันและความหมายเชิงกลยุทธ์
- ปัจจุบัน ASML เป็น ผู้ผลิตอุปกรณ์ EUV lithography เชิงพาณิชย์เพียงรายเดียวของโลก โดยบริษัทเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่อย่าง TSMC และ Intel ใช้งานเพื่อผลิตชิปขั้นสูง
- รัฐบาลสหรัฐฯ ทั้งสองพรรคได้ร่วมมือกับเนเธอร์แลนด์เพื่อ สกัดกั้นการส่งออกอุปกรณ์ EUV ไปยังจีน ทำให้จีนเริ่มเดินหน้าความพยายามระดับชาติในการพัฒนาอุปกรณ์ของตนเอง
- ในสหรัฐฯ สตาร์ตอัปสองแห่งคือ Substrate และ xLight ได้ ระดมทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์ เพื่อพัฒนาทางเลือกเทคโนโลยีของ ASML ในอเมริกา โดย xLight ยังได้รับเงินทุนจากรัฐบาลในสมัยรัฐบาล Trump ด้วย
- ASML ใช้การเปิดเผยเทคโนโลยีครั้งนี้เป็น กลยุทธ์ในการขยายช่องว่างทางเทคโนโลยีกับคู่แข่งที่อาจเกิดขึ้นให้กว้างยิ่งขึ้น
ศักยภาพการพัฒนาต่อไปในอนาคต
- เทคโนโลยีที่ใช้ในการบรรลุ 1,000W ถูกมองว่าจะเป็นรากฐานของการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในอนาคต
- มีการประเมินว่า เส้นทางสู่ 1,500W ค่อนข้างชัดเจน และไม่มีเหตุผลพื้นฐานใดที่ทำให้การไปถึง 2,000W เป็นไปไม่ได้
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
ในมุมของมือใหม่ วิดีโอนี้อธิบาย เทคโนโลยี EUV ได้ยอดเยี่ยมมาก
ลิงก์ YouTube
บริษัทสองแห่งที่ฉันลงทุนอยู่ก็ดูเหมือนจะพังทลายหมดหากไม่มีเครื่องมือนี้
แสงที่มองเห็นได้หรือรังสีเอกซ์ก็สร้างได้ค่อนข้างง่าย แล้วทำไมช่วงความยาวคลื่นนี้ถึงยากเป็นพิเศษก็น่าสงสัย
ระบุว่าทีมวิจัยเพิ่มกำลังขับของแหล่งกำเนิดแสง EUV จาก 600 วัตต์เป็น 1,000 วัตต์
และมีแนวโน้มว่าน่าจะไปได้ถึง 1,500 วัตต์ หรือแม้แต่ 2,000 วัตต์
มีการอธิบายว่าทำไมเรื่องนี้จึงสำคัญ
ปัจจุบัน วิธีเดียวในการสร้าง EUV ที่สว่างมาก (100~200 วัตต์) คือการ พ่นหยดโลหะขนาดจิ๋ว แล้วใช้เลเซอร์ยิงแต่ละหยด
เรียกได้ว่าเป็นวิธีสร้างแสงที่ประหลาดมากจริง ๆ
เป็นความแม่นยำที่ยากจะจินตนาการได้
สิ่งที่น่าประทับใจเป็นพิเศษคือกำลังขับเพิ่มขึ้นถึง 67%
จาก 600 วัตต์เป็น 1,000 วัตต์ และบอกว่ามี โรดแมปที่ชัดเจน ไปสู่ 1,500~2,000 วัตต์
รู้สึกว่าในบทความทำกรอบเรื่องเป็น “การแข่งขันระหว่างสหรัฐฯ กับจีน” ได้แปลก ๆ
เดิมที Cymer เป็น บริษัทอเมริกันที่ก่อตั้งในซานดิเอโก
ASML เข้าซื้อกิจการในปี 2013 แต่หากไม่มีข้อตกลงควบคุมการส่งออก การเข้าซื้อครั้งนั้นก็คงเป็นไปไม่ได้
ถ้ายกเลิกการควบคุม สหรัฐฯ ก็อาจเรียกร้องให้ Cymer กลับไปอยู่ในการถือครองของอเมริกาเหมือนกรณี TikTok
ท้ายที่สุดนี่คือเทคโนโลยีของอเมริกา แล้วทำไมถึงถูกบรรยายให้เป็นโครงเรื่องการแข่งขันก็ไม่เข้าใจ
ช่วงนี้สงสัยว่าขนาดของ อุปกรณ์เดี่ยว อย่างทรานซิสเตอร์เล็กแค่ไหนแล้ว
พอไปถึงระดับไม่กี่อะตอมก็คงย่อให้เล็กลงต่อไม่ได้แล้ว
สงสัยว่าชิปเหล่านี้จะเข้ากันได้กับ ฮาร์ดไดรฟ์หรือสล็อตหน่วยความจำ แบบใดบ้าง
สรุปแล้ว อุตสาหกรรม AI คงจะได้ชิปเพิ่มอีก 50% แต่ผู้ใช้ทั่วไปก็น่าจะยังคงเจอ ภาวะขาดแคลน GPU ต่อไป
แม้เทคโนโลยี EUV จะก้าวหน้าไปถึงขั้นนี้แล้ว แต่กว่าคนทั่วไปจะได้ประโยชน์จริงก็คงต้องใช้เวลาอีกนาน
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะกำลังการผลิตของ TSMC ถูกทุ่มไปที่ความต้องการด้าน AI และยังมีปัญหาขาดแคลน DRAM กับ SSD ทำให้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ได้ยาก
ระบบสุญญากาศไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมาก และการทำ กำลังขับเพิ่มขึ้น ได้มากขนาดนี้ภายในนั้นถือเป็นความสำเร็จที่น่าทึ่ง