ASML, en halvledarindustri och börsjätte, borde tänka mindre. Eller kanske ännu större. Han bygger dubbeldäckare, som väger mer än 200 ton, för att producera fokuserade ljusstrålar som skapar en mikroskopisk krets på datorchips som används i allt från telefoner och bärbara datorer till bilar och artificiell intelligens.
När företaget tog över större delen av världens affärer för dessa litografisystem steg dess aktier med 1 000 procent till mer än 200 miljarder euro.
Nu förbereder man sig för att släppa en ny bil värd 400 miljoner dollar för en ny generation chips, som man hoppas ska vara dess flaggskepp i slutet av 2020-talet, men som fortfarande är ett tekniskt problem.
ASMLs huvudkontor i Veldhoven, Nederländerna, berättade för Reuters att prototypen skulle färdigställas under första halvåret 2023. De sa att de hade inrättat ett testlaboratorium på platsen för IMEC, ett företag och mångårig FoU-partner. De bästa chiptillverkarna och deras leverantörer kan studera maskinens egenskaper och förbereda sig för att använda produktionsmodellerna 2025.
Men eftersom investerare förväntar sig en ytterligare fördel och tillväxt för att motivera ASML:s uppskattning på 20 gånger vinsten 2021, är det liten skillnad för fel om företaget stöter på tekniska hinder eller försörjningskedjan.
“Varje check är nu grön”, säger Christophe Fuquet, chef för EUV-program på ASML. “Men du vet, vi måste fortfarande se allt (sammansatt) tillsammans.”
EUV ultraviolett är ljusets våglängd som används av ASML:s mest avancerade maskiner.
Projektets rikedom är också viktig för ASML-kunder, chiptillverkare som tävlar om att utöka produktionen inför globala brister. Bland dem finns amerikanska spelare Intel, Sydkoreas Samsung och Taiwans största företag TSMC, som tillverkar chips som Apple, AMD och Nvidia.
Dan Hutcheson, en branschexpert på VLSI Research, som inte är involverad i ASML-projektet, sa att den nya tekniken, känd som EUV:s High-NA-version, kan erbjuda betydande fördelar för vissa chiptillverkare.
“En liten bit av vem som har det bästa vapnet,” sa han. “Så antingen gör ASML det eller så gör de det inte,” sa han. “Men om de gör det och du inte har beställningar och du missar det, ställer du dig direkt utanför tävlingen.”
Han sa att TSMC hade gått om sina konkurrenter genom att integrera ASML:s EUV-bilar för första gången i slutet av 2010 – Intels vd Pat Gelsinger lovade att inte göra det igen med High-NA.
Litografi är en nyckelfaktor för att avgöra hur små kretsar kan uppnås på ett chip, med High-NA som lovar en 66% minskning. Ju mindre chip, desto bättre, för ju fler transistorer du samlar i samma utrymme, desto snabbare och mer energieffektivt kan ett chip vara.
Kretsen närmar sig nu atomnivåer, vilket leder till förutsägelser om att slutet av Moores lag, en populär observation att antalet transistorer i ett mikrochip fördubblades vartannat år på 1960-talet, närmar sig.
“Om de (ASML) inte lyckas kommer det att bli svårare att hålla jämna steg med Moores lag”, säger Jos Versteeg, analytiker på InsingerGilissen Bank i Nederländerna, även om ingenjörer har mött liknande misstankar tidigare.
Det första ljuset i silikon
Sedan 2000 har ASML snabbt tagit marknadsandelar från japanska rivaler Nikon och Canon, som nu främst fokuserar på äldre teknik. ASML kontrollerar mer än 90 % av litografimarknaden. Ingen konkurrent försöker bygga ett EUV-system baserat på höga utvecklingskostnader.
Bristen på ASML-maskiner, som var och en kostar 160 miljoner dollar, är en flaskhals för chiptillverkare som planerar att spendera mer än 100 miljarder dollar under de kommande åren för att bygga ytterligare produktionsanläggningar för att möta efterfrågan.
Bilar med hög NA kommer att vara cirka 30 % större än sina föregångare, vilket kräver tre Boeing 747 för att själva bära dem i sektioner.
IMEC, en ideell forskargrupp som arbetar med företag inom halvledarindustrin, tror att inrättandet av ett laboratorium på ASML skulle kunna spara upp till ett år i utvecklingstid.
ASML sa att de hade fem beställningar på pilotbilar som skulle levereras 2024 och “mer än fem” beställningar från fem olika kunder för snabbare produktionsmodeller för leverans med start 2025.
Det finns stora utmaningar med att integrera ett antal komplexa komponenter, inklusive det optiska systemet med vakuumpolerade, hypersläta böjda speglar installerade av det tyska företaget Carl Zeiss.
I InsingerGilissen sa Versteeg att även om ASML var ett nära monopol, beror dess “pris på maskinernas produktivitet.” Samtidigt bör man sälja EUV-verktyg till ett minskande antal företag som tillverkar avancerade chips, inklusive minneschiptillverkarna SK Hynix och Micron.
ASML är också kopplat till de bredare förmögenheterna för den periodiska chipindustrin, som vissa forskare förväntar sig att fördubbla sin årliga försäljning med 1 biljon dollar detta årtionde.
Fouquet är mest oroad över problem med leveranskedjan. “Just nu, som med alla produkter, ser vi viss stress i leveranskedjan, och om du frågar mig idag är det det största problemet vi står inför med High-NA.”
