จีนผงาดผลิตเครื่องฉายแสงชิป DUV สำเร็จ ทุบหุ้น ASML ร่วง

ในช่วงปลายเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา วงการเทคโนโลยีชิปและเซมิคอนดักเตอร์โลกต้องหันมาจับตาความเคลื่อนไหวครั้งใหญ่ของพญามังกรอีกครั้ง เมื่อมีรายงานยืนยันว่าจีนสามารถเดินสายการผลิตเครื่องฉายแสงหรือ Lithography แบบ Immersion Deep Ultraviolet (DUV) ภายในประเทศได้สำเร็จเป็นครั้งแรก  

โดยเจ้าเครื่อง DUV นี้ถือเป็นหัวใจสำคัญในการผลิตชิปคอมพิวเตอร์ โครงการนี้ขับเคลื่อนโดยบริษัท Shanghai Aishengna Electronic Technology Group ซึ่งเป็นองค์กรที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลจีน โดยได้รวบรวมทีมวิศวกรและผู้เชี่ยวชาญจากสตาร์ทอัพหลายแห่งรวมถึงบริษัท Yuliangsheng มาร่วมพัฒนานวัตกรรมนี้

การเปิดตัวเครื่องจักรผลิตชิปสัญชาติจีนครั้งนี้สร้างแรงกระเพื่อมในตลาดทุนอย่างหนัก ทันทีที่ข่าวถูกรายงานผ่านสื่อชั้นนำอย่าง The Information และ Reuters ราคาหุ้นของ ASML ร่วงลงทันที 8-10% ซึ่งบริษัท ASML แห่งนี้เป็นเทคโนโลยีจากประเทศเนเธอร์แลนด์ที่ผูกขาดตลาดเครื่องฉายแสงผลิตชิปคอมพิวเตอร์อันดับหนึ่งของโลก  

อย่างไรก็ตาม เมื่อเจาะลึกถึงรายละเอียดทางเทคนิค เครื่อง DUV ของจีนรุ่นนี้มีสมรรถนะเทียบเท่ากับเครื่องรุ่น TWINSCAN NXT:1950i ของ บริษัท ASML ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่เปิดตัวมาตั้งแต่ราวปี 2008 หรือเมื่อประมาณ 15 ปีที่แล้ว หรืออาจกล่าวได้ว่าเครื่อง DUV ของจีน ตามหลังเทคโนโลยีของบริษัท ASML อยู่เกือบ 15 ปีนั่นเอง

ในด้านประสิทธิภาพ เครื่อง DUV ของจีนรุ่นนี้ถูกออกแบบมาให้รองรับการผลิตชิปในระดับ 28 นาโนเมตรได้โดยตรงจากการฉายแสงเพียงรอบเดียว แต่หากอาศัยเทคนิคที่เรียกว่า Multi-patterning หรือการพิมพ์ลวดลายซ้ำหลาย ๆ รอบ วิศวกรจะสามารถผลักดันขีดความสามารถให้ผลิตชิปที่เล็กลงในระดับ 7 นาโนเมตร หรือแม้แต่ 5 นาโนเมตรได้ ซึ่งเป็นวิธีเดียวกับที่ค่าย SMIC ของจีนใช้ผลิตชิปป้อนให้กับสมาร์ทโฟน Huawei ในปัจจุบัน

แต่เทคนิค DUV ของจีนยังมีข้อจำกัดทั้งในเรื่องของต้นทุนที่สูงลิ่วและอัตราผลผลิตชิปที่ใช้งานได้จริง (Yield) ที่ต่ำเพียงราว 20% เมื่อเทียบกับการใช้เครื่องเทคโนโลยีขั้นสูงสุดอย่าง EUV ที่ทำงานได้แม่นยำกว่ามาก

สำหรับเทคโนโลยี EUV ซึ่งปัจจุบันผูกขาดโดยบริษัท ASML จากเนเธอร์แลนด์ ใช้ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าถึง 14 เท่า  โดยใช้แสงที่มีความยาวคลื่นเพียง 13.5 นาโนเมตร (เทียบกับ DUV ของจีนที่ใช้แสง 193 นาโนเมตร) ความละเอียดระดับนี้เปรียบเสมือนการเปลี่ยนจากพู่กันหัวใหญ่มาเป็นปากกาหัวเข็ม ทำให้สามารถวาดลวดลายทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กระดับ 7 นาโนเมตร หรือ 5 นาโนเมตรได้ด้วยการฉายแสงเพียงรอบเดียว (Single-patterning)

นักวิเคราะห์และผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมองว่า ปรากฏการณ์นี้ไม่ใช่การก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีที่จะมาล้มแชมป์อย่าง ASML แต่เป็นยุทธศาสตร์เพื่อความอยู่รอดของห่วงโซ่อุปทานจีนมากกว่า ในขณะที่สหรัฐอเมริกาและพันธมิตรกำลังพิจารณาร่างกฎหมาย MATCH Act เพื่อยกระดับการแบนไม่ให้บริษัท ASML ขายหรือแม้แต่ซ่อมบำรุงเครื่อง DUV ให้กับโรงงานจีน และการที่จีนสามารถผลิตเครื่องจักรนี้ได้เองแม้จะใช้ชิ้นส่วนในประเทศราว 70% และยังต้องพึ่งพาเลนส์หรือชิ้นส่วนพิเศษบางอย่างจากญี่ปุ่น ถือเป็นการรับประกันความเสี่ยงของการผลิตชิปประเทศได้ระดับหนึ่ง

สำหรับเป้าหมายระยะสั้นของจีน คือ การส่งมอบเครื่อง DUV จำนวน 5 เครื่องภายในปี 2026 และเพิ่มเป็น 20 เครื่องในปี 2027 ให้กับลูกค้ารายใหญ่ในประเทศอย่าง SMIC, Hua Hong Semiconductor และ CXMT แม้ตัวเลขการผลิตนี้จะยังห่างไกลจากกำลังการผลิตของ ASML ที่เตรียมส่งมอบเครื่องระดับเดียวกันกว่า 130 เครื่องในปีนี้  

การที่จีนสามารถพัฒนาและผลิตเครื่องฉายแสง DUV ภายในประเทศได้สำเร็จ ถือเป็นก้าวสำคัญของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จีน และสะท้อนความพยายามลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างชาติท่ามกลางแรงกดดันจากมาตรการควบคุมการส่งออกของสหรัฐฯ และพันธมิตร แม้เทคโนโลยีจะยังตามหลังผู้นำตลาดอย่าง ASML อยู่หลายปี และยังไม่อาจทดแทนเครื่อง EUV สำหรับการผลิตชิปขั้นสูงได้ในระยะสั้นก็ตาม