Der Computerchip-Gigant ASML setzt große Wetten auf eine winzige Zukunft

By | May 22, 2022
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ASML, ein Halbleiterindustrie- und Börsengigant, muss kleiner denken. Oder vielleicht größer. Es baut Maschinen in der Größe von Doppeldeckerbussen mit einem Gewicht von über 200 Tonnen, um fokussierte Lichtstrahlen zu erzeugen, die die mikroskopischen Schaltkreise auf Computerchips erzeugen, die in allem von Telefonen und Laptops bis hin zu Autos und KI verwendet werden.

Das Unternehmen hat ein rosiges Jahrzehnt hinter sich, seine Aktien stiegen um 1.000 % auf über 200 Milliarden Euro, als es den größten Teil des weltweiten Geschäfts mit diesen Lithographiesystemen eroberte.

Es bereitet sich jetzt darauf vor, eine neue 400-Millionen-Dollar-Maschine für Chips der nächsten Generation auf den Markt zu bringen, von der es hofft, dass es Ende der 2020er Jahre sein Flaggschiff sein wird, aber vorerst eine technische Herausforderung bleibt.

Führungskräfte der ASML-Zentrale in der niederländischen Stadt Veldhoven teilten Reuters mit, dass ein Prototyp auf dem Weg sei, in der ersten Hälfte des Jahres 2023 fertiggestellt zu werden. Sie sagten, das Unternehmen und der langjährige F&E-Partner IMEC würden vor Ort ein Testlabor einrichten – eine Premiere – also Top-Chiphersteller und ihre Zulieferer können die Eigenschaften der Maschine erkunden und sich auf den Einsatz von Produktionsmodellen bereits im Jahr 2025 vorbereiten.

Da die Anleger jedoch eine weitere Dominanz und weiteres Wachstum erwarten, um die Bewertung von ASML mit dem 35-Fachen der Gewinne für 2021 zu rechtfertigen, gibt es wenig Spielraum für Fehler, sollte das Unternehmen auf technische Probleme oder Probleme in der Lieferkette stoßen.

„Im Moment ist jeder Scheck grün“, sagte Christophe Fouquet, Leiter der EUV-Programme bei ASML. „Aber wissen Sie, wir müssen immer noch alles (zusammengebaut) zusammen sehen.“

EUV steht für extremes Ultraviolett, die Lichtwellenlänge, die von den fortschrittlichsten Maschinen von ASML verwendet wird.

Der Erfolg des Projekts ist auch wichtig für die Kunden von ASML, Chiphersteller, die versuchen, die Produktion inmitten eines globalen Mangels zu erweitern. Dazu gehören der US-Player Intel, Südkoreas Samsung und Taiwans TSMC, der größte, der Chips für Unternehmen wie Apple, AMD und Nvidia herstellt.

Branchenspezialist Dan Hutcheson von VLSI Research, der nicht am ASML-Projekt beteiligt ist, sagte, die neue Technologie – bekannt als „High-NA“-Version von EUV – könnte einigen Chipherstellern einen erheblichen Vorteil verschaffen.

„Es ist ein bisschen so, als hätte man die beste Waffe“, sagte er. „Entweder ASML macht es möglich, oder sie machen es nicht“, fügte er hinzu. „Aber wenn sie es schaffen und Sie Ihre Aufträge nicht haben und dies verpassen, haben Sie sich sofort nicht mehr wettbewerbsfähig gemacht.“

Er sagte, TSMC habe seine Konkurrenten in den Schatten gestellt, indem es erstmals Ende der 2010er Jahre die EUV-Maschinen von ASML integriert habe – ein Fehler, den Intel-CEO Pat Gelsinger geschworen hat, mit High-NA nicht noch einmal zu machen.

Die Lithografie ist ein entscheidender Faktor dafür, wie klein die Schaltkreise auf einem Chip werden können, wobei High-NA eine Reduzierung um 66 % verspricht. Kleiner ist besser bei der Chipherstellung, denn je mehr Transistoren Sie auf demselben Platz packen, desto schneller und energieeffizienter kann ein Chip sein.

Die Schaltkreise nähern sich jetzt der atomaren Ebene, was zu Vorhersagen führt, dass das Ende des „Moore’schen Gesetzes“ nahe ist, einer berühmten Beobachtung aus den 1960er Jahren, wonach sich die Anzahl der Transistoren auf einem Mikrochip etwa alle zwei Jahre verdoppelt.

„Wenn sie (ASML) keinen Erfolg haben, wird es schwierig, mit dem Mooreschen Gesetz fortzufahren“, sagte Jos Versteeg, Analyst bei der niederländischen Bank InsingerGilissen, obwohl er bemerkte, dass Ingenieure in der Vergangenheit ähnlichen Zweifeln getrotzt hatten.

Erstes Licht auf Silizium

Seit dem Jahr 2000 hat ASML schnell Marktanteile von den japanischen Konkurrenten Nikon und Canon übernommen, die sich jetzt hauptsächlich auf ältere Technologien konzentrieren. ASML kontrolliert mehr als 90 % des Lithografiemarktes. Kein Wettbewerber versucht, ein EUV-System zu bauen, und beruft sich dabei auf hohe Entwicklungskosten.

Der Mangel an ASML-Maschinen, die jeweils bis zu 160 Millionen US-Dollar kosten, ist ein Engpass für Chiphersteller, die planen, in den kommenden Jahren mehr als 100 Milliarden US-Dollar für den Bau zusätzlicher Fertigungsanlagen auszugeben, um die Nachfrage zu befriedigen.

Die High-NA-Maschinen werden etwa 30 % größer sein als ihre Vorgänger, die selbst drei Boeing 747 benötigen, um sie in Sektionen zu transportieren.

IMEC, eine gemeinnützige Forschungsgruppe, die mit Unternehmen aus der gesamten Halbleiterindustrie zusammenarbeitet, glaubt, dass die Einrichtung des Labors bei ASML bis zu einem Jahr Entwicklungszeit einsparen könnte.

ASML sagte, es habe fünf Bestellungen für Pilotmaschinen, die 2024 ausgeliefert werden sollen, und „mehr als fünf“ Bestellungen von fünf verschiedenen Kunden für schnellere Produktionsmodelle, die ab 2025 ausgeliefert werden sollen.

Es gibt gewaltige Herausforderungen bei der Integration einer Vielzahl komplexer Komponenten, einschließlich eines optischen Systems aus polierten, hyperglatten, gekrümmten Spiegeln, die von Carl Zeiss in Deutschland im Vakuum gebaut werden.

Versteeg von InsingerGilissen sagte, dass ASML zwar ein Beinahe-Monopol genoss, seine „Preisgestaltung aber von der Produktivität der Maschinen abhängt“. In der Zwischenzeit muss es EUV-Tools an die schrumpfende Zahl von Unternehmen verkaufen, die Spitzenchips herstellen, darunter die Speicherchiphersteller SK Hynix und Micron.

ASML ist auch mit den größeren Geschicken der zyklischen Chipindustrie verbunden, von der einige Forscher erwarten, dass sie sich in diesem Jahrzehnt auf über 1 Billion US-Dollar Jahresumsatz verdoppeln werden.

Fouquet macht sich am meisten Sorgen über Lieferkettenprobleme. „Im Moment sehen wir, wie bei jedem anderen Produkt, Stress in der Lieferkette, und das ist, wenn Sie mich heute fragen, wahrscheinlich die größte Herausforderung, die wir mit High-NA haben.“

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