ASML ungkap teknologi sumber cahaya EUV yang dapat meningkatkan produksi chip 50% pada 2030

• Tim peneliti ASML mengembangkan teknologi yang meningkatkan output sumber cahaya peralatan litografi EUV dari 600W menjadi 1.000W, membuka terobosan yang dapat menaikkan produksi chip per jam hingga 50% pada 2030
• Di tengah munculnya pesaing untuk teknologi EUV ASML di Amerika Serikat dan Tiongkok, kemajuan ini merupakan upaya untuk memperkokoh keunggulan pada teknologi sumber cahaya, bagian tersulit dari peralatan tersebut
• Teknologi intinya adalah menggandakan jumlah tetesan timah menjadi sekitar 100 ribu per detik dan membentuk plasma dengan dua burst laser kecil, alih-alih satu burst laser tunggal seperti sebelumnya
• Throughput wafer per jam diperkirakan naik dari 220 lembar saat ini menjadi sekitar 330 lembar pada 2030, yang langsung berujung pada penurunan biaya produksi per chip
• Berdasarkan teknologi yang digunakan untuk mencapai 1.000W, jalur menuju 1.500W sudah jelas, dan dinilai tidak ada hambatan mendasar untuk mencapai 2.000W

---

Output sumber cahaya EUV mencapai 1.000W

• Michael Purvis, kepala teknolog sumber cahaya EUV ASML, menekankan bahwa pencapaian ini bukan demonstrasi jangka pendek, melainkan sistem yang dapat menghasilkan 1.000W dalam kondisi yang sama seperti lingkungan pelanggan
• Ketika output sumber cahaya EUV meningkat, waktu eksposur pada wafer silikon menjadi lebih singkat, sehingga lebih banyak chip dapat diproduksi dalam waktu yang sama
• Menurut Teun van Gogh, wakil presiden yang menangani lini NXE di ASML, tujuannya adalah agar pelanggan dapat terus menggunakan EUV dengan biaya yang jauh lebih rendah

Prinsip teknis

• Peralatan EUV ASML menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang 13,5 nanometer dengan memanaskan tetesan timah cair di dalam chamber menggunakan laser CO₂ besar hingga berubah menjadi plasma
• Plasma ini berada pada suhu ultra-tinggi yang lebih panas daripada matahari, dan cahaya EUV yang dipancarkannya dikumpulkan menggunakan peralatan optik presisi dari Carl Zeiss AG, Jerman, untuk dipakai dalam pencetakan chip
• Inti kemajuan kali ini ada dua:
  • jumlah tetesan timah digandakan menjadi sekitar 100 ribu per detik
  • plasma dibentuk dengan dua burst laser kecil, menggantikan satu burst pembentuk tunggal sebelumnya
• Profesor Jorge J. Rocca, pakar teknologi laser dari Colorado State University, menilai ini sebagai "tantangan yang sangat besar yang menuntut penguasaan banyak teknologi sekaligus", dan menyebut pencapaian 1kW sebagai "hasil yang sangat mengesankan"

Dampak pada produksi dan biaya

• Hingga 2030, throughput wafer per jam untuk tiap mesin diperkirakan meningkat dari 220 lembar menjadi sekitar 330 lembar
• Satu wafer dapat memuat dari puluhan hingga ribuan chip, tergantung ukuran chip
• Peningkatan output sumber cahaya mengikuti alur waktu eksposur lebih singkat → throughput per jam naik → biaya per chip turun

Lingkungan persaingan dan makna strategis

• ASML saat ini merupakan satu-satunya produsen di dunia untuk peralatan litografi EUV komersial, dan digunakan oleh perusahaan semikonduktor besar seperti TSMC dan Intel untuk memproduksi chip canggih
• Pemerintah bipartisan Amerika Serikat telah bekerja sama dengan Belanda untuk memblokir ekspor peralatan EUV ke Tiongkok, sehingga Tiongkok memulai upaya nasional untuk mengembangkan peralatannya sendiri
• Di Amerika Serikat, dua startup yaitu Substrate dan xLight telah menggalang ratusan juta dolar untuk mengembangkan alternatif teknologi ASML buatan AS, dan xLight juga memperoleh pendanaan pemerintah dari pemerintahan Trump
• Melalui pengungkapan teknologi ini, ASML tampaknya berupaya semakin memperlebar jarak teknologi dengan para pesaing potensial

Potensi perkembangan selanjutnya

• Teknologi yang digunakan untuk mencapai 1.000W dinilai akan menjadi dasar bagi kemajuan berkelanjutan di masa depan
• Jalur menuju 1.500W relatif jelas, dan dinilai tidak ada alasan mendasar yang membuat pencapaian 2.000W mustahil

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Dari sudut pandang pemula, ini video yang menjelaskan teknologi EUV dengan sangat keren
  Tautan YouTube

  • Juga merekomendasikan video lain yang terbit lebih dulu daripada video Veritasium
  • Adegan meledakkan tetesan logam mikroskopis itu benar-benar terasa seperti teknologi gila ala komik
    Dua perusahaan tempat saya berinvestasi juga rasanya akan benar-benar runtuh tanpa peralatan ini
  • Video Asianometry juga bagus. Isinya berfokus pada teknologi sumber cahaya ASML
  • Bahkan setelah menonton videonya, masih belum paham kenapa perlu metode yang serumit ini untuk membuat sumber cahaya EUV
    Cahaya tampak atau sinar-X bisa dibuat dengan mudah, jadi penasaran kenapa justru rentang panjang gelombang ini begitu sulit
  • Juga membagikan tautan bersih tanpa parameter pelacakan

• Disebutkan bahwa tim peneliti meningkatkan output sumber cahaya EUV dari 600 watt menjadi 1.000 watt
  Ada prospek untuk mencapai 1.500 watt, bahkan sampai 2.000 watt

• Menjelaskan kenapa ini penting
  Saat ini, satu-satunya cara untuk membuat EUV terang (100~200 watt) adalah dengan menyemprotkan tetesan logam mikroskopis lalu menembaki tiap tetesan dengan laser
  Bisa dibilang ini cara yang sangat aneh untuk menghasilkan cahaya

  • Sekarang tiap tetesan rencananya akan ditembak laser tiga kali, bukan dua kali, dan memproses 100 ribu tetesan per detik
    Tingkat presisinya bahkan sulit dibayangkan

• Kenaikan output sebesar 67% terasa sangat mengesankan
  Dari 600 watt ke 1.000 watt, dan disebut ada roadmap yang jelas menuju 1.500~2.000 watt

• Terasa aneh bahwa artikel membingkai ini sebagai persaingan antara “AS dan Tiongkok”
  Cymer pada dasarnya adalah perusahaan AS yang didirikan di San Diego

  • Faktanya, teknologi sumber cahaya EUV memang dirancang, dikembangkan, dan diproduksi oleh Cymer di California
    ASML memang mengakuisisinya pada 2013, tetapi tanpa perjanjian kontrol ekspor, akuisisi itu sendiri mungkin tidak akan mungkin terjadi
    Jika kontrol itu dicabut, AS bahkan bisa saja menuntut agar Cymer kembali ke kepemilikan AS seperti kasus TikTok
    Pada akhirnya ini teknologi AS, jadi tidak paham kenapa digambarkan sebagai struktur persaingan
  • Katanya Jepang juga sedang mengembangkan teknologi yang bisa bersaing

• Belakangan penasaran seberapa kecil ukuran perangkat individual seperti transistor saat ini
  Rasanya kalau sudah sampai level beberapa atom, seharusnya memang tidak bisa dikecilkan lagi

  • Lebar gate aktual sekitar 30~50nm. Sebutan ‘3nm’ hanyalah istilah pemasaran
  • Penelitian kali ini tidak berfokus pada pengecilan perangkat individual, melainkan peningkatan output per mesin
  • Beberapa gate berukuran 10~14nm, kira-kira setara 50 atom silikon
  • Juga dibagikan tautan referensi ke dokumen wiki proses 2nm

• Penasaran hard drive atau slot memori seperti apa yang akan kompatibel dengan chip-chip ini

• Pada akhirnya industri AI akan mendapatkan 50% lebih banyak chip, tetapi pengguna umum tampaknya tetap akan mengalami kelangkaan GPU
  Meski teknologi EUV berkembang sejauh ini, sepertinya akan butuh waktu lama sampai manfaat nyatanya benar-benar sampai ke publik

  • CPU generasi berikutnya dari AMD dan Intel (Zen 6, Nova Lake) sama-sama ditunda rilisnya ke tahun depan
    Sebagian karena kapasitas produksi TSMC terfokus pada permintaan AI, dan situasinya juga sulit untuk meluncurkan produk baru akibat kekurangan DRAM dan SSD

• Sistem vakum sangat sensitif terhadap perubahan suhu, jadi keberhasilan mencapai kenaikan output sebesar ini di dalamnya merupakan pencapaian yang luar biasa