Ημιαγωγοί: Η Ευρώπη έχει επιτέλους την απάντηση στη Silicon Valley – Τα επιτεύγματα της ολλανδικής ASML

Σε λειτουργία τέθηκε το πιο πρόσφατο και πιο εξελιγμένο μηχάνημα λιθογραφίας που ονειρεύτηκαν ποτέ στην πρωτοπόρο ολλανδική εταιρεία τεχνολογίας ASML, η οποία κατασκευάζει εργαλεία παραγωγής ημιαγωγών.

Προ ολίγων ημερών, μάλιστα, στις 5 Ιανουαρίου, η Intel, ο αμερικανικός γίγαντας των ημιαγωγών, έγινε ο πρώτος… περήφανος ιδιοκτήτης του εξοπλισμού που παράγεται από αυτό το τεχνολικό  θαύμα,  τον οποίο παρέλαβε για συναρμολόγηση στο εργοστάσιό της στο Όρεγκον.

Η αξία της ολλανδικής εταιρείας έχει τετραπλασιαστεί τα τελευταία πέντε χρόνια, στα 260 δισεκατομμύρια ευρώ, καθιστώντας την την πιο πολύτιμη εταιρεία τεχνολογίας της Ευρώπης, όπως αναφέρει ο Economist.

Samsung – ASML: Επένδυση 760 εκατ. δολαρίων για προηγμένο εργοστάσιο ημιαγωγών στη Νότια Κορέα

Μεταξύ 2012 και 2022 τα έσοδα και τα καθαρά κέρδη της σχεδόν τετραπλασιάστηκαν, σε 21 και 6 δισεκατομμύρια ευρώ, αντίστοιχα. Στο τέλος του 2023 το λειτουργικό περιθώριο κέρδους της ASML ξεπέρασε το 34%, συγκλονιστικό για μια επιχείρηση που παράγει hardware υλικό, και υψηλότερο από αυτό της Apple, του μεγαλύτερου κατασκευαστή ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης στον κόσμο.

Αυτή η αστρονομική απόδοση, η οποία είναι πιθανό να λάμψει ακόμη πιο έντονα όταν η ASML ανακοινώσει τα αποτελέσματα τριμήνου στις 24 Ιανουαρίου, είναι πλέον ρουτίνα. Η εταιρεία κατέχει το μονοπώλιο σε έναν βασικό κρίκο στην πιο κρίσιμη αλυσίδα εφοδιασμού στον κόσμο: χωρίς τον εξοπλισμό της είναι σχεδόν αδύνατο να κατασκευαστούν επεξεργαστές υπολογιστών αιχμής, όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται σε smartphones και κέντρα δεδομένων (data centers) όπου η τεχνητή νοημοσύνη είναι εκπαιδευμένη.

Με τις παγκόσμιες πωλήσεις ημιαγωγών να αναμένεται να διπλασιαστούν στα 1,3 τρισεκατομμύρια δολάρια έως το 2032, κάθε μεγάλη χώρα και κάθε μεγάλος κατασκευαστής ημιαγωγών θέλει να έχει στην κατοχή του τον εξοπλισμό της ASML. Η εταιρεία έχει γίνει τόσο σημαντική στον σινο-αμερικανικό τεχνολογικό αγώνα που, όπως φάνηκε στις αρχές του έτους, η κυβέρνηση του αμερικανού προέδρου Τζο Μπάιντεν πίεσε την ολλοανδική εταιρεία να ακυρώσει τις προγραμματισμένες παραδόσεις ακόμη και παλαιότερων μηχανημάτων της στην Κίνα.

Δίκτυο προμηθευτών

Ωστόσο, η θεαματική επιτυχία της ASML υποστηρίζεται επίσης από δύο άλλους, λιγότερο προφανείς παράγοντες. Η εταιρεία έχει δημιουργήσει ένα δίκτυο προμηθευτών και συνεργατών τεχνολογίας που μπορεί να είναι ό,τι πιο κοντινό έχει η Ευρώπη στη Silicon Valley. Και το επιχειρηματικό της μοντέλο συνδυάζει έξυπνα το hardware με software υλικό και δεδομένα. Αυτά τα αφανή στοιχεία της επιτυχίας της ΑSML αμφισβητούν την άποψη ότι η Γηραιά ‘Ηπειρος είναι ανίκανη να αναπτύξει μια επιτυχημένη ψηφιακή πλατφόρμα.

Οι πολύπλοκες μηχανές της ASML εκτελούν μια απλή εργασία. Προβάλλουν τα σχέδια των μικροτσίπ υπολογιστών σε φωτοευαίσθητα wafer πυριτίου. Το 1986, όταν παραδόθηκε το πρώτο της μοντέλο, ένα τρανζίστορ σε μέγεθος μικρόμετρου, το κιτ της εταιρείας ήταν σχεδόν σαν ένα δοξασμένο φωτοτυπικό μηχάνημα, εξηγεί ο Marc Hijink, Ολλανδός δημοσιογράφος και συγγραφέας του “Focus—How asml Conquered the Chip World”, ενός νέου βιβλίου. Σήμερα, με τα τρανζίστορ να έχουν συρρικνωθεί κατά χίλιες φορές σε σχέση με τότε, ο εξοπλισμός λιθογραφίας της ΑSML είναι ίσως ο πιο εξελιγμένος εξοπλισμός που πωλήθηκε ποτέ εμπορικά.

Η ΑSML και οι συνεργάτες της πέτυχαν αυτό το απίστευτο επίτευγμα συρρίκνωσης με τη μηχανική που έχει ένα δαχτυλίδι επιστημονικής φαντασίας. Η διαδικασία ξεκινά με ισχυρά λέιζερ που αποτεφρώνουν σταγονίδια λιωμένου κασσίτερου, το καθένα όχι περισσότερο από το ένα πέμπτο της ανθρώπινης τρίχας και ταξιδεύει με περισσότερα από 250 χιλιόμετρα την ώρα. Αυτό παράγει φως εξαιρετικά μικρού μήκους κύματος (ακραία υπεριώδης ακτινοβολία ή euv) το οποίο στη συνέχεια ανακλάται μέσα από ένα σύνολο καθρεφτών απίστευτα λείων. Το αντικείμενο που κρατά το wafer πυριτίου, που ονομάζεται «τραπέζι», πρέπει να επιταχύνει πιο γρήγορα από έναν πύραυλο και να σταματήσει ακριβώς το σωστό σημείο.

Εξωτερικοί συνεργάτες

Η ASML αναθέτει σε εξωτερικούς συνεργάτες πάνω από το 90% του κόστους κατασκευής ενός από τα μηχανολογικά της θαύματα και απασχολεί άμεσα λιγότερους από τους μισούς από τους κατ’ εκτίμηση 100.000 ανθρώπους που απαιτεί το επίτευγμα αυτό.

Αυτό οφείλεται εν μέρει στην… ιστορία. Όταν η εταιρεία «έσπασε» το 1984 από τη Philips, τον ολλανδικό γίγαντα ηλεκτρονικών, η ΑSML φαινόταν “νεκρή”. Η ιδέα του να κατασκευάσει το «slicon stepper», όπως ονομάτισε τη μηχανή αντιγραφής τσιπ, ήταν πολλά υποσχόμενη. Αλλά δεν χρειαζόταν και πολλά άλλα, και ειδικά καμία γραμμή παραγωγής. Αντίθετα, στηρίχθηκε σε ειδικούς προμηθευτές, πολλοί από τους οποίους ήταν επίσης πρώην μονάδες της Philips, όπως η vdl, ένας κατασκευαστής που συνεργάζεται με τρίτες εταιρείες με τη μορφή των συμβολαίων.

Η εξωτερική ανάθεση είναι επίσης συνάρτηση της τεχνολογίας. Τα διάφορα μέρη μιας λιθογραφικής μηχανής εντάσσονται σε μια τεχνολογία υψηλής αιχμής ώστε η παραγωγή όλων αυτών των μερών θα μπορούσε εύκολα να συντρίψει κάθε εταιρεία. «Πρέπει να αποφασίσεις πού προσθέτεις τη μεγαλύτερη αξία και να αφήνεις τους άλλους να κάνουν τα υπόλοιπα», εξηγεί ένας πρώην γνώστης της ASML.

Η τακτική της… συνεξάρτησης

Η οικονομία των ημιαγωγών επίσης ευνοεί να μην τα κάνεις όλα μόνος σου. Η βιομηχανία ημιαγωγών είναι επιρρεπής σε περιόδους εκτίναξης και πτώσης, επειδή η ζήτηση κινείται προς τα πάνω και προς τα κάτω πολύ πιο γρήγορα από ό,τι οι κατασκευαστές μπορούν να εγκαταστήσουν σε ικανότητα παραγωγής. Οι τιμές αυξάνονται και πέφτουν καθώς οι ελλείψεις μετατρέπονται σε υπερβολές. Οι κατασκευαστές εργαλείων κατασκευής τσιπ εκτίθενται στους ίδιους κύκλους. Αυτό καθιστά επικίνδυνη τη διατήρηση όλων των περιουσιακών στοιχείων εντός της εταιρείας. Είναι καλύτερο να μεταφέρεις μέρος αυτού του κινδύνου στους προμηθευτές, οι οποίοι με τη σειρά τους μπορούν να τον περιορίσουν τροφοδοτώντας πελάτες που δραστηριοποιούνται σε διαφορετικούς επιχειρηματικούς κύκλους.

Η απαιτούμενη υπερεξειδίκευση αποτρέπει τη διπλή προμήθεια που μειώνει τον κίνδυνο που επικρατεί σε πολλούς άλλους κλάδους. Στην περίπτωση της asml, οι τεχνικές απαιτήσεις είναι τόσο υψηλές και οι όγκοι παραγωγής τόσο χαμηλοί (απέστειλε 317 μηχανές το 2022) που θα ήταν αντιοικονομικό να διαχειριστεί πολλούς προμηθευτές για ένα μόνο εξάρτημα, ακόμη κι αν μπορούσαν να βρεθούν. Για τέτοια κρίσιμα εξαρτήματα όπως τα λέιζερ και οι καθρέφτες, τα οποία κατασκευάζονται από τις Trumpf και Zeiss, δύο γερμανικές εταιρείες, αντίστοιχα, είναι αδύνατο. Ο Wayne Allan, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τις προμήθειες στο διοικητικό συμβούλιο της asml, μιλά για «συνεξάρτηση».

Το αποτέλεσμα είναι ότι η asml περιορίζεται κυρίως στο να είναι ο αρχιτέκτονας του συστήματος. Αποφασίζει ποιος κάνει τι, καθορίζει τις διεπαφές μεταξύ των βασικών τμημάτων των μηχανών του, τις οποίες ονομάζει «modules», και πραγματοποιεί έρευνα και ανάπτυξη. Αυτή η ρύθμιση διευκολύνει τη δοκιμή των τεμαχίων και τη μεταφορά των μηχανών (η αποστολή του πιο πρόσφατου μοντέλου στην Intel περιλάμβανε 250 κιβώτια και 13 κοντέινερ). Παρέχει επίσης στους προμηθευτές περισσότερη ελευθερία, συμπεριλαμβανομένου του πειραματισμού με νέες τεχνολογίες.

Κουλτούρα εμπιστοσύνης και διαφάνειας

Όλα λειτουργούν επειδή η ASML έχει καλλιεργήσει μια κουλτούρα εμπιστοσύνης και διαφάνειας, διατηρώντας παράλληλα στοιχεία ανταγωνισμού. Οι προμηθευτές δεν στριμώχνονται μέχρι το τελευταίο σεντ. Το ακριβώς αντίθετο: «Τους χρειαζόμαστε για να παραμείνουμε υγιείς», λέει ο κ. Άλαν. Οι πληροφορίες ρέουν ελεύθερα σε όλο το δίκτυο, ιδιαίτερα μεταξύ asml, Trumpf και Zeiss. Ομάδες μηχανικών από διαφορετικές εταιρείες συνεργάζονται, τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας μοιράζονται, όπως και ορισμένα οικονομικά δεδομένα και, μερικές φορές, τα κέρδη. «Στις συναντήσεις δεν μπορείς να ξεχωρίσεις ποιος/α είναι από ποια εταιρεία», αναφέρει ένα πρώην στέλεχος της Zeiss.

Ταυτόχρονα, πολλοί προμηθευτές ανταγωνίζονται μεταξύ τους έμμεσα, για παράδειγμα παρέχοντας παρόμοια εξαρτήματα για διαφορετικές γενιές μηχανών asml. Εάν ένας προμηθευτής αντιμετωπίσει προβλήματα, η asml αποστέλλει μια δύναμη ταχείας επέμβασης, μερικές φορές ακόμη και αν μια τέτοια βοήθεια δεν είναι ευπρόσδεκτη. Ως έσχατη λύση, η ASML μπορεί να αγοράσει έναν προμηθευτή, όπως συνέβη με την Berliner Glas.

Γεωπολιτική

Τέλος υπάρχει και ο παράγοντας της γεωπολιτικής. Η τιμή της μετοχής της ASML υποχώρησε μετά τα νέα για τις ακυρωμένες παραδόσεις στην Κίνα. Μεγαλύτερη ανησυχία προκαλεί ο κίνδυνος ότι οι αυστηροί έλεγχοι των εξαγωγών θα μπορούσαν με τον καιρό να ωθήσουν την Κίνα να δημιουργήσει τη δική της βιομηχανία κατασκευής τσιπ. Αυτό θα μπορούσε μια μέρα να απειλήσει τη θέση της asml στο κέντρο του κλάδου. Προς το παρόν, όμως, το δίκτυο της εταιρείας και τα αποτελέσματα του δικτύου της παραμένουν αδάμαστα. Ποιος είπε ότι η Ευρώπη δεν μπορούσε να κάνει τεχνολογία;