Bugün öğrendim ki: Gelişmiş çipler üretmek için kullanılan bir ASML makinesi yaklaşık 150 milyon dolara mal oluyor, otobüs büyüklüğünde, 100.000 parçadan ve 2 km kablodan oluşuyor ve teslimatı için 40 nakliye konteyneri, 20 kamyon ve 3 Boeing 747 uçağı gerekiyor. Makine, saniyede 50.000 kez kalay damlacıklarına lazer ışınları göndererek EUV ışığı üretiyor.
Her bir makine kabaca bir otobüs büyüklüğünde ve ağır bir şekilde 150 milyon ABD dolarına mal oluyor.

100.000 parça ve 2 kilometre kablo içeriyor. Lanet şeyi müşterilere göndermek 40 nakliye konteyneri, 20 kamyon ve üç adet Boeing 747 gerektiriyor.

Yalnızca birkaç şirket bunları karşılayabilir ve bunların çoğu dünyanın en büyük üç son teknoloji çip üreticisine gidiyor: Tayvan merkezli TSMC, Güney Kore'deki Samsung ve Intel.

MIT'de profesör olan Jesús del Alamo, "Bu gerçekten inanılmaz bir makine," diyor. "Kesinlikle devrim niteliğinde bir ürün, endüstriye yıllar boyunca yeni bir soluk getirecek bir çığır açan buluş."

Peki, bu tam olarak nedir ve ne işe yarıyor?

Yeni başlayanlar için bu ezber bozan bir şey. Ve bu hafif tabir caizse böyle.

Wired'da yer alan bir habere göre, Hollandalı ASML (Advanced Semiconductor Materials International) şirketi tarafından inşa edilen bu aşılama ultraviyole (EUV) litografi makineleri, mikroçiplere en küçük nanoskobik özellikleri ışıkla kazıma pazarını köşeye sıkıştırdı.

Şirketin bir kısmı Wilton, Connecticut'te inşa edilen en yeni EUV sistemi, kullandığı ışığın dalga boyunu en aza indirmek, ortaya çıkan çiplerin üzerindeki özelliklerin boyutunu küçültmek ve performanslarını her zamankinden daha fazla artırmak için yeni bir numara kullanacak.

Bu minyatürleşme hızı, çip devi Intel'in kurucu ortaklarından Gordon Moore'un adıyla anılan Moore Yasası olarak bilinir.

ASML, bu teknolojiye hakim olmak için harcanan on yılların ardından 2017 yılında seri üretim için ilk EUV litografi makinelerini piyasaya sürdü.

Yüksek NA teknolojisi olarak bilinen bu teknoloji, daha gelişmiş akıllı telefonlar ve bulut bilgisayarlar üretmenin yanı sıra yapay zeka, biyoteknoloji ve robotik gibi gelişen teknolojinin kilit alanları için de çok önemli olacak.

Yeni sistemler kullanılarak üretilen ilk çipler, 2023'e kadar beklendiğini söyleyen ilkini alacağını söyleyen Intel tarafından basılabilir.

Bütün bunlar nasıl çalışıyor?

Bir çip, ince gofretler halinde dilimlenen silindirik bir kristal silikon parçası olarak hayata başlar, bunlar daha sonra ışığa duyarlı malzeme katmanlarıyla kaplanır ve tekrar tekrar desenli ışığa maruz bırakılır.

Silikonun ışıkla temas etmeyen kısımları daha sonra bir çipin karmaşık detaylarını ortaya çıkarmak için kimyasal olarak aşındırılır. Her gofret daha sonra çok sayıda bireysel çip yapmak için doğranır.

Elektronlar daha küçük elektronik bileşenler içinden daha verimli bir şekilde geçtiğinden, bir çip üzerindeki bileşenleri küçültmek, bir silikon parçasından daha fazla hesaplama gücü sıkıştırmanın en kesin yoludur.

Çip üretiminde kullanılan ışığın dalga boyunu azaltmak, 1960'lardan itibaren minyatürleşmeyi ve ilerlemeyi yönlendirmeye yardımcı oldu ve bir sonraki ilerleme için çok önemlidir.

Görünür ışık kullanan makinelerin yerini, çiplere her zamankinden daha küçük özellikler kazımak için derin ultraviyole kullanan sistemlere yol açan yakın ultraviyole kullanan makineler aldı.

EUV ışığı üretmek başlı başına büyük bir sorundur.

ASML'nin yöntemi, yüksek yoğunluklu ışık üretmek için saniyede 50.000 kez kalay damlacıklarına yüksek güçlü lazerler yönlendirmeyi içerir.

Lensler EUV frekanslarını emer, bu nedenle sistem bunun yerine özel malzemelerle kaplanmış inanılmaz derecede hassas aynalar (175 yıllık Alman optik firması Zeiss Group tarafından yapılmıştır) kullanır.

Özel olarak şekillendirilmiş altı ayna, kusurları gidermek için iyon huzmeleri kullanan ayrıntılı bir robotik süreçle birkaç ay boyunca bilenir, parlatılır ve kaplanır.

ASML'nin makinesinin içinde, EUV ışığı aynalardan sekerek, gelecekteki bilgisayar çiplerinin üzerine sadece birkaç düzine atom büyüklüğünde özellikler kazımak için nanometre hassasiyetinde hareket eden retikülden geçer.

Son çip kıtlığının ortasında, ASML'nin ürünleri ABD ile Çin arasındaki jeopolitik mücadelenin merkezinde yer aldı ve Washington, Çin'in makinelere erişimini engellemeyi yüksek bir öncelik haline getirdi.

Şimdiye kadar ABD hükümeti, Hollandalıları makineleri Çin'e göndermek için gereken ihracat lisanslarını vermemeleri konusunda başarıyla baskı altına aldı.

Georgetown Üniversitesi'nde çip üretiminin jeopolitiğini inceleyen bir araştırma analisti olan Will Hunt, "ASML'nin makineleri olmadan son teknoloji çipler üretemezsiniz" diyor.

"Çoğu şey, işleri kurcalamak ve deneyler yapmakla geçen yıllara dayanıyor ve buna erişmek çok zor."

EUV makinesine giren her bileşenin "şaşırtıcı derecede sofistike ve olağanüstü karmaşık" olduğunu söylüyor.

ASML'nin mevcut EUV makinesi nesli, 13 nanometre çözünürlüğe sahip çipler oluşturabilir. Yeni nesil, 8 nanometre büyüklüğünde özellikler üretmek için Yüksek NA kullanacak.

ASML, aşırı ultraviyole ışık kullanan litografi makinelerinin tek üreticisi olduğu için EUV pazarı oldukça konsolide edilmiştir.

Asya Pasifik, küresel EUV litografi pazarındaki en büyük gelir payını elinde tutmaya devam ediyor ve Tayvan'ın 2021'den 2026'ya kadar olan tahmin döneminde bölgesel bir avantaja sahip olması bekleniyor.

Talepteki patlama, ASML'nin yönetici ekibinin artık şirketin bu yıl 2020'de kaydedilen 14 milyar euroluk toplama kıyasla satışlarda %35'lik bir sıçrama kaydetmesini beklediği anlamına geliyor.

Şirket CEO'su Peter Wennink, çip üreticilerinden gelen talebe ek olarak, ASML'nin ABD ve Avrupa'nın kritik yarı iletkenlerin yerel üretimini güvence altına almaya çalışmasıyla "teknolojik egemenlik" eğiliminden yararlanmaya hazır olduğunu söylüyor.

CEO, sensörleri hesaplamayla birleştiren "akıllı dağınık sistemler" olarak adlandırdığı şeyin ihtiyaçlarını karşılamak için uzun vadeli talep büyümesinin devam etmesini bekliyor.

Wennink, "5G ve 6G'nin daha fazla yayılması, yapay zeka ve sürücüsüz araçlar konusunda kaydettiğimiz ilerlemedir" diye ekledi.

S&P Global Market Intelligence verilerine göre NASDAQ'daki ASML Holding hisseleri Ağustos ayında %10,3 arttı.

Kaynaklar: Wired, Global Newswire, Optics.org, Real World Technologies, New York Times, S&P Global Market Intelligence