لتهدئة مدينة إيندهوفن الهولندية ، مقر الشركة ، الشركة الوحيدة المتخصصة في الطباعة الحجرية ، ضرورية لإنتاج رقائق الذكاء الاصطناعى المتقدمة. يزن أحدث ابتكاراته 150 طنًا ، ويبلغ حجم حاشي الشحن بسعر يصل إلى 350 مليون دولار ، مما يشكل الآلة الأكثر تقدماً للبيع في العالم.
جوهر الحرب التكنولوجية العالمية
نظرًا لأن الولايات المتحدة تمنع ASML من بيع أحدث أجهزتها إلى الرقائق الصينية ، فإن تجربة الشركة الهولندية تضع اسمها على محاور الصراعات التكنولوجية العالمية بهدف إعاقة قدرة الصين على صنع رقائق الذكاء الاصطناعى المتقدمة. استجابة لذلك ، تقوم الصين بجذب مليارات الدولارات لتطوير البدائل المحلية ، في حين أن الكنسي الياباني تراهن على أبسط وأرخص تقنية لكسر ميزة ASML.
ولكن على عكس صناعة البرمجيات التي قد تتغير فيها القيادة في غضون بضعة أشهر ، فإن النجاح في قطاع الطباعة الحجرية هو سباق بطيء يقاس في العقود. و BET: سيشكل التحكم في الجهاز مستقبل الحوسبة العامة ، الذكاء التكنولوجي الاصطناعي.
تقنية تتحدى الخيال
آلات ASML المتقدمة التي يتم تشغيلها عن طريق إطلاق 50000 قطرة من القصدير المنصهر في غرفة مفرغة. كل قطرة تتعرض لضربتين – أول نبضات الليزر الضعيفة ، بينما يتبخر الليزر المكثف. تبلغ درجة الحرارة لكل قطرة حوالي 220،000 درجة ، أو 40 ضعف درجة حرارة سطح الشمس ، والتي تنبعث منها أطوال موجية قصيرة جدًا للأشعة (UV EUV المتطرفة).
تنعكس هذه الأشعة في سلسلة من المرايا الفائقة حيث يتم قياس أخطاءها بجزء من تريليون متر. تبرز المرآة قناعًا يحتوي على دائرة من الحطام ، ثم يعكس ضوء القناع في شريط تمرير سيليكون مطلي بالكيمياء الضوئية لطباعة التصميم على الشريحة.
أهمية حاسمة للصناعة
تعد أدوات ASML ضرورية لصناعة الرقائق الحديثة ، مثل شركات مثل TSMC و Samsung و Intel تعتمد على إنتاج المعالجات المتقدمة ، من معالجات الذكاء الاصطناعي إلى رقائق الهواتف الذكية. لا توجد شركة أخرى تنتج آلات يمكنها طباعة الرقائق بدقة 7 نانومتر وهي أقل بشكل موثوق.
تشبه الرقائق الإلكترونية طبقات اللازانيا: قاعدة الترانزستورات ، المغطاة بطبقة من الأسلاك النحاسية لتقديم البيانات والطاقة. يمكن أن يحتوي المعالجون المتقدمون على أكثر من 100 مليار ترانزستور ، وأكثر من 70 طبقة و 100 كيلومتر من الأسلاك ، وكلها يمكن أن تكون على أفلام السيليكون في البريد تقريبًا.
تحديات التنمية المستمرة
على الرغم من تعقيد أساسيات آلة ASML ، فإن أساسياتها مماثلة لتلك الخاصة بشاشة الشريحة القديمة: يظهر الضوء الصور على السطح من خلال قالب ، ويمكن طباعة أصغر العناصر على عاملين رئيسيين باستخدام أداة الطباعة الحجرية المرئية: الطول الموجي للضوء والافتتاح الرقمي للمرآة.
يستخدم نظام ASML القديم فوق البنفسجي العميق (DUV) ، مع أطوال موجية تتراوح من 248 إلى 193 نانومتر ، مما ينتج عناصر صغيرة من 38 نانومتر. بالنسبة للأحجام الأصغر ، تحولت الشركة إلى ضوء EUV بطول موجة يبلغ 13.5 نانومتر ، وهي تقنية استغرقت عقدين.
تستخدم المرآة 0.55 حفرة أحدث نظام ASML ، يسمى High-Na EUV ، والذي يمكنه طباعة عناصر صغيرة تصل إلى 8 نانومتر. تقوم الشركة حاليًا بدراسة Hyper-NA باستخدام مصابيح EUV الحالية لزيادة الفتحات التي تزيد عن 0.75.
المنافسة والبدائل
تحاول الصين ، المحرومة من أدوات التصنيع الحديثة ، استخراج المزيد من آلات ASML الأقدم. إحدى هذه الطرق هي الصور النمطية المتعددة ، حيث يتم تقسيم النمط إلى حفر متعددة ، مما يسمح للجهاز بطباعة التفاصيل مرتين إلى أربعة أضعاف.
تحاول الصين أيضًا بناء أدوات الطباعة الحجرية الخاصة بها. أحرزت شركة الشركات الصغيرة والمتوسطة المملوكة للدولة تقدماً في تطوير الآلات التي يمكن أن تنتج 28 نانومتر باستخدام DUV Light. ومع ذلك ، فإن تطوير أنظمة EUV يمثل تحديًا مختلفًا تمامًا مثل سلسلة التوريد الضخمة من ASML المتكررة ، والتي توسعت إلى أكثر من 5000 من الموردين المتخصصين.
كانون ، الذي كان رائدًا سابقًا في هذه الصناعة ، يراهن على خيار آخر. ينهي التصوير الفوتوغرافي الضوئي لتكنولوجيا الطباعة nanomirror وضع الدائرة مباشرة على الشريحة (مثل الطابعة). من الناحية النظرية ، يمكن أن تخلق التكنولوجيا عناصر نانوية وتوفر منافسين منخفضة التكلفة لآلات ASML.
تقدر Canon أن طريقتها تكلف حوالي 40 ٪ من تكلفة الآلات المماثلة. ومع ذلك ، لكي تصبح NIL شائعة في صناعة الرقائق ، يجب أن تتغلب على العديد من التحديات ، بما في ذلك العيوب والاتساق والإنتاجية. حتى الآن ، حققت التكنولوجيا نجاحًا أكبر خارج إنتاج أشباه الموصلات ، وخاصة في تصنيع الهواتف الذكية والمكونات الأخرى عالية الدقة.
مع استمرار الابتكار في هذا المجال ، يمكن لهذه التقنيات مساعدة الشركات على تصميم رقائق أسرع وأكثر كفاءة في الطاقة يمكنها تشغيل جيل جديد من نماذج الذكاء الاصطناعى. إذا لم تكن ASML حذرة ، فإن “أهم آلة في العالم” قد لا تحافظ على لقبه إلى الأبد.
