ASML: De weg naar het alleenheerschappij in de EUV-lithografie
De Nederlandse technologieënreus ASML heeft recentelijk haar indrukwekkende reis onthuld die heeft geleid tot het unieke vermogen om ultraviolette extreme (EUV) lithografie-scanners te produceren, essentieel voor de vervaardiging van de meest geavanceerde chips ter wereld. Deze ontwikkeling vereiste twintig jaar onderzoek, een investering van meer dan 40 miljard dollar en een ongekend wereldwijd netwerk van leveranciers. Volgens het laatste rapport van Goldman Sachs blijft China ongeveer twintig jaar achter, verstrikt in een technologische en geopolitieke verstopping die in de komende jaren alleen maar erger dreigt te worden.
Twintig jaar van vooruitgang: van 65 nm naar 2 nm
ASML presenteerde een tijdlijn die het ingezette tempo van de vooruitgang weerspiegelt:
- 2003: Introductie van ArF Dry lithografie op 193 nm, voldoende voor de productie van 65 nm chips.
- 2007: De komst van ArF Immersie, ook op 193 nm, die de opschaling naar 28 nm mogelijk maakte.
- 2017: Doorbraak met de EUV-technologie van 13,5 nm, wat de deur opende naar 7 nm en 5 nm nodes die tussen 2019 en 2020 zijn bevestigd.
- 2023: Start van de EUV High-NA apparatuur, met een grotere numerieke opening, die de weg vrijmaakt naar 2 nm en zelfs minder.
Elke transitie leidde tot geavanceerde laboratoria, mislukte prototypes en miljarden dollars die zijn geïnvesteerd in het perfectioneren van processen die zonder een hooggespecialiseerd wereldwijd ecosysteem niet te repliceren zijn.
China: nog steeds op de beginpositie
Terwijl ASML voortgang boekt, heeft de Chinese halfgeleiderindustrie geen enkel functioneel EUV-systeem kunnen repliceren. Ondanks patentaankondigingen en vermeende demonstraties, ontbreekt het aan openbaar bewijs van een systeem dat ook maar in de buurt komt van ASML’s technologie.
Lokale fabrikanten zoals SMIC zijn aangewezen op oudere DUV-technologieën en moeten alternatieve, dure methoden gebruiken om 7 nm of zelfs 5 nm chips te produceren, maar de efficiëntie en schaalbaarheid daarvan blijven ver achter bij wat EUV-lithografie kan bieden. Goldman Sachs stelt dat China zich momenteel in dezelfde positie bevindt als ASML in 2003, met een achterstand van twintig jaar.
De geopolitieke muur
De achterstand in China is niet enkel het gevolg van gebrek aan talent of investeringen. Het probleem is structureel: geavanceerde lithografie is afhankelijk van een wereldwijd netwerk van leveranciers dat cruciale onderdelen levert, veelal ontworpen in Europa, de Verenigde Staten, Zuid-Korea en Japan. Washington controleert een aanzienlijk deel van deze strategische exporten. Sancties tegen bedrijven zoals SMIC verhinderen toegang tot ASML-apparatuur en belemmeren Peking’s pogingen om bij te benen.
De kloof kan groter worden
Zelfs als China voor het einde van dit decennium significante vooruitgang boekt in lithografie, werkt de wereldwijde innovatiesnelheid tegen hen. Terwijl Peking probeert de EUV-technologie te bereiken, werken ASML en haar partners al aan High-NA en technologieën voor nodes van 1,4 nm en minder.
Meer beloften dan resultaten
Officiële verklaringen vanuit Peking over een eigen scanner blijven tot nu toe onopgemerkt. Er zijn geen producten op de markt noch geverifieerde prototypes die vooruitgang tonen die vergelijkbaar is met ASML. Deskundigen zijn het erover eens dat China voor meer obstakels staat dan het toegeeft en als er vóór 2030 geen significante sprongen worden gemaakt in EUV-technologie, kunnen westerse allianties een bijna absolute dominantie vestigen in de meest geavanceerde nodes.
Conclusie: de technologische klap van het Westen
Het monopolie van ASML in EUV-lithografie is vandaag de dag één van de grootste strategische overwinningen van het Westen in de strijd met China. Het maakt niet uit hoeveel geld Peking investeert; zonder toegang tot het mondiale netwerk van leveranciers en onder toenemende sancties lijkt het repliceren van de Europese prestatie bijna onmogelijk. De grote vraag is of EUV-technologie een “master blow” zal worden die de Chinese ambities in de halfgeleidersector gedurende decennia kan dwarsbomen.
Veelgestelde vragen (FAQ)
Wat is EUV-lithografie en waarom is het zo belangrijk?
EUV-lithografie is een fabricagetechniek die ultraviolette extreme straling (13,5 nm) gebruikt om fijnere en nauwkeurigere circuits te printen. Dit maakt het mogelijk om geavanceerde nodes van 7 nm, 5 nm en minder te produceren, die cruciaal zijn voor moderne processors.
Waarom kan China geen EUV-machines produceren?
Omdat deze machines componenten vereisen die ontworpen zijn door een internationaal netwerk van leveranciers, waarvan vele onder regulatoire controle staan van de VS, Nederland en Japan. Sancties blokkeren toegang tot cruciale onderdelen.
Wat is ASML’s EUV High-NA?
Dit is de volgende generatie EUV-scanners met een grotere numerieke opening die de resolutie verbetert en de productie van chips van 2 nm en minder mogelijk maakt. Elke eenheid kost ongeveer 400 miljoen dollar.
Zal China de kloof van 20 jaar kunnen dichten?
In theorie, ja, maar in de praktijk lijkt het zeer moeilijk. Zelfs met grote investeringen maken het gebrek aan toegang tot belangrijke componenten en de snelheid waarmee het Westen vordert het waarschijnlijk dat de afstand verder zal toenemen.