Вся цивилизация держится на вещах, о существовании которых большинство людей даже не подозревает

Когда-то небольшое, борющееся за выживание совместное предприятие, созданное Philips и ASM, в которое мало кто верил, ASML использовала свои ограниченные ресурсы и неустанные инновации, чтобы стать единственным поставщиком самого передового в мире оборудования для производства микросхем. Сегодня ASML не просто ключевой игрок, но и краеугольный камень мирового технологического ландшафта. С рыночной капитализацией, превышающей 300 миллиардов евро, она остается важнейшей опорой в цепочке создания стоимости полупроводников, и ее путь расширения технологических границ, очевидно, далек от завершения.

Производство всех компьютерных чипов в мире зависит от работы голландской компании ASML, которая владеет одной из самых невероятных технологией в мире. ASML делает литографические машины, без которых невозможно выпускать современные процессоры (5 нм, 3 нм и пр).

Изначально производители полупроводников использовали естественный свет для фотолитографии — процесса травления микроскопических схем на кремниевых пластинах. Однако по мере роста спроса на транзисторы меньшего размера оказалось, что обычный свет для этого слишком «толстый». И классическая оптика уперлась в физический предел. Чтобы рисовать элементы размером в несколько нанометров, нужен свет с длиной волны около 13,5 нанометра — это экстремальный ультрафиолет (EUV).

Но все дело в том, что экстремальный ультрафиолет не проходит через воздух, не отражается обычными зеркалами и не может быть получен никаким классическим источником света. И тут начинается технологическое безумие.

В вакуумной камере с частотой около 50 000 раз в секунду летят капли олова, размером примерно 20–30 микрон (тоньше человеческого волоса). В каждую каплю сначала попадает подготовительный лазер, расплющивая ее в тонкий блин. Потом по этому блину бьет главный лазер мощностью десятки киловатт. В результате олово мгновенно превращается в плазму с температурой 200 000–300 000 градусов (температура на поверхности Солнца — всего около 5500 градусов). Испаряющееся олово загрязняет оптику, поэтому есть невероятно сложная система защиты и очистки.

Получившаяся раскаленная плазма испускает излучение, включая и нужную длину волны 13,5 нм. Но хотя все происходит в сверхглубоком вакууме, 99,999% этого света теряется. Фактически, чтобы получить несколько ватт полезного EUV, система потребляет мегаватты энергии. Этот свет нельзя сфокусировать линзами (EUV поглощается стеклом). Его собирают используя многослойные зеркала из молибдена и кремния. Если зеркало отклонится на толщину нескольких атомов — рисунок плывет.

EUV свет отражается от маски с рисунком схемы, затем — от набора сверхточных зеркал. Затем он попадает на кремниевую пластину с фоторезистом, на котором происходит экспонирование слоя. Дальше — травление и напыление. Снова, снова и снова. Для одного чипа нужны десятки проходов, сотни операций, месяцы производственного цикла и годы настройки машины.

В одной машине ASML EUV более 700 000 деталей и компонентов от десятков поставщиков — от Zeiss (оптика) до Trumpf (лазеры). Цена одной такой машины доходит до 250 млн долларов за штуку. Дороже нового Боинга. Вся эта космическая технология существует ради одной цели: нарисовать линии толщиной в несколько атомов на пластине кремния размером с тарелку. И все это — 24/7, с запредельной надежностью и точностью. Вся цивилизация держится на вещах, о существовании которых большинство людей даже не подозревает.

Ни Китай, ни Россия никогда не смогут повторить этой технологии. EUV — это одновременно: физика плазмы, ультраточная оптика, лазеры мегаваттного класса, сверхглубокий вакуум, материалы с атомной чистотой, мехатроника с нанометровой стабильностью. Провал в одном звене рушит всю систему. Поэтому весь мир покупает эти машины — они идут на Тайвань, в Южную Корею, в Китай. 90% всех литографических машин, проданных компанией за последние 30 лет, все еще работают.

Только одна компания в мире Carl Zeiss SMT умеет делать такие зеркала, которые состоят из 100 чередующихся слоев молибдена и кремния, которые шлифуются годами с точностью до нескольких атомов. EUV — это тысячи датчиков, предсказание износа, коррекция в реальном времени, машинное обучение задолго до моды на ИИ. Этот софт создавался 20 лет и он связан с конкретным железом, которое никто другой делать не умеет. Копировать код бессмысленно без понимания контекста. EUV нельзя украсть. Эту технологию невозможно «быстро повторить». Ее можно только медленно десятилетиями выращивать. И никакие «цап-царап» тут невозможны в принципе.