ทำไมจีนถึงก๊อปปี้เครื่องผลิตชิป EUV ไม่ได้? กับความลับฝังลึกของวิศวกรยุโรป
ในยุคที่โลกถูกขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยี มีสิ่งหนึ่งที่เปรียบเสมือนหัวใจสำคัญของทุกสิ่ง
ไม่ว่าจะเป็นการสร้างระบบ AI ที่ฉลาดล้ำเลิศ การปล่อยขีปนาวุธล้ำยุค หรือแม้แต่สมาร์ตโฟนที่เราใช้กันอยู่ทุกวัน
สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้นไม่ได้เลย หากปราศจากชิ้นส่วนเล็กจิ๋วที่เรียกว่า Semiconductors
ในศตวรรษที่ 21 ชิ้นส่วนนี้เปรียบเสมือน “น้ำมันดิบ” แห่งยุคใหม่ เป็นรากฐานที่ค้ำจุนเศรษฐกิจโลก และเป็นตัวกำหนดสมดุลอำนาจของมหาอำนาจ…
แต่การจะสร้างชิปประมวลผลที่ล้ำหน้าที่สุดได้นั้น โลกจำเป็นต้องพึ่งพาเครื่องจักรที่ซับซ้อนจนแทบจะท้าทายกฎทางฟิสิกส์
เครื่องจักรนี้มีชื่อเรียกว่า Extreme ultraviolet หรือเครื่อง EUV
ความใหญ่โตของมันเรียกได้ว่ามโหฬาร เครื่องหนึ่งน้ำหนักเทียบเท่ากับเครื่องบินพาณิชย์ Airbus A320 สองลำรวมกัน
ภายในประกอบด้วยชิ้นส่วนเฉพาะทางกว่าแสนชิ้น มีสายไฟยาวหลายกิโลเมตร และระบบสุญญากาศที่บริสุทธิ์ไร้ที่ติ
ราคาของเครื่องจักรนี้เริ่มต้นที่ราว 180 ล้านดอลลาร์ และพุ่งไปทะลุ 380 ล้านดอลลาร์ในรุ่นใหม่ล่าสุด
แต่สิ่งที่น่าเหลือเชื่อที่สุด คือเครื่องจักรที่สำคัญต่ออนาคตของโลกนี้ ถูกผลิตโดยบริษัทเพียงแห่งเดียว…
ไม่ใช่บริษัทยักษ์ใหญ่จากสหรัฐอเมริกา และไม่ใช่ผู้นำเทคโนโลยีจากญี่ปุ่น
แต่เป็นบริษัทชื่อ ASML ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองเล็กๆ ของประเทศ Netherlands
ตัดภาพมาที่ประเทศจีน รัฐบาลได้ทุ่มเงินมหาศาลผ่านกองทุน Big Fund เพื่อสร้างอุตสาหกรรมชิปของตัวเอง
เป้าหมายคือการพึ่งพาตัวเองทางเทคโนโลยีให้ได้ร้อยเปอร์เซ็นต์ และหนีให้พ้นจากการคว่ำบาตรของชาติตะวันตก
เรื่องนี้ชวนให้เราตั้งคำถามที่น่าสนใจว่า ทำไมจีนที่มีเงินทุนมหาศาลและวิศวกรนับล้าน ถึงไม่ใช้วิธีง่ายๆ…
นั่นคือการซื้อเครื่อง EUV มาถอดชิ้นส่วน แล้วทำวิศวกรรมย้อนกลับเพื่อสร้างมันขึ้นมาเอง
คำตอบคือ การก๊อปปี้เครื่องจักรของ ASML ไม่ใช่เรื่องของเงินทุน หรือจำนวนคน
แต่มันคือความท้าทายระดับสุดยอดทางฟิสิกส์ และเป็นข้อจำกัดที่การขโมยข้อมูลไม่สามารถก้าวข้ามได้…
เพื่อทำความเข้าใจเรื่องนี้ เราต้องย้อนเวลากลับไปดูอุปสรรคที่อุตสาหกรรมนี้เคยเจอมาก่อน
แต่เดิมนั้น การย่อขนาดชิปต้องใช้เทคนิค Photolithography ซึ่งก็คือการฉายแสงผ่านพิมพ์เขียวเพื่อวาดลวดลายวงจรลงบนแผ่น Silicon wafer
เมื่อแสงตกกระทบสารเคมีบนแผ่นซิลิคอน วิศวกรก็จะสามารถกัดเซาะลวดลายนั้นให้เป็นวงจรที่ใช้งานได้จริง
เป็นเวลาหลายสิบปีที่อุตสาหกรรมนี้ใช้เทคโนโลยีแสง Deep ultraviolet หรือ DUV ได้อย่างไม่มีปัญหา
จนกระทั่งความต้องการชิปที่แรงขึ้น ทำให้ต้องหาทางวาดวงจรให้เล็กลงเรื่อยๆ เพื่อยัด Transistors ลงไปให้ได้มากที่สุด…
วิศวกรพยายามผลักดันแสงให้ไปจนสุดขีดจำกัดทางคณิตศาสตร์
เกิดเป็นเทคนิค Immersion lithography ที่ฉายแสงผ่านชั้นน้ำบริสุทธิ์ เพื่อปรับการหักเหของแสง
แต่วันหนึ่ง เมื่อขนาดวงจรเล็กลงจนถึงระดับ 10 nanometer และ 7 nanometer แสงแบบเดิมก็กลายเป็นสิ่งของเทอะทะ
การใช้แสงแบบเดิมวาดเส้นที่เล็กระดับนั้น ก็เหมือนเอาแปรงทาสีบ้านอันใหญ่ ไปวาดภาพเหมือนขนาดจิ๋ว…
ผู้ผลิตจึงต้องหันไปใช้วิธีที่ซับซ้อนอย่าง Multi-patterning
นั่นคือการเอาแผ่นซิลิคอนเข้าไปฉายแสง กัดสารเคมี นำออกมาล้าง แล้วเอากลับเข้าไปฉายแสงซ้ำอีกรอบ
แม้วิธีนี้จะสร้างลวดลายที่เล็กลงได้ แต่มันคือฝันร้ายของสายพานการผลิตอย่างแท้จริง
ทุกครั้งที่เอาแผ่นเวเฟอร์เข้าออก มันต้องจัดตำแหน่งใหม่ให้ตรงกันในระดับที่เล็กกว่าหนึ่งนาโนเมตร
ต้นทุนพุ่งสูงปรี๊ด อุตสาหกรรมมาถึงทางตัน โลกต้องการมีดหมอที่แม่นยำ ไม่ใช่ค้อนปอนด์อีกต่อไป…
นี่คือจุดกำเนิดของเทคโนโลยี Extreme ultraviolet ที่ใช้แสงความยาวคลื่นพอดีเป๊ะ
แสงระดับนี้ไม่มีอยู่ตามธรรมชาติ และสร้างจากหลอดไฟหรือเลเซอร์ทั่วไปไม่ได้
ASML ต้องใช้วิธีที่เหมือนหลุดมาจากหนังไซไฟ นั่นคือระบบ Laser-produced plasma source
เริ่มจากการยิงหยดดีบุกบริสุทธิ์ให้ร่วงลงมาในห้องสุญญากาศ ด้วยความเร็ว 250 กิโลเมตรต่อชั่วโมง…
ระหว่างที่มันร่วงลงมา จะมีเซนเซอร์จับวิถีโคจรอย่างแม่นยำ
จากนั้น เลเซอร์ชุดแรกจะยิงไปกระแทกหยดดีบุกให้แบนราบเป็นรูปแพนเค้ก เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว
ในเสี้ยววินาทีต่อมา เลเซอร์ชุดหลักจะยิงอัดซ้ำด้วยพลังทำลายล้างสูงสุด
ทำให้ดีบุกระเหยกลายเป็นพลาสมาที่มีความร้อนสูงถึง 220,000 องศาเซลเซียส…
ความร้อนระดับดวงอาทิตย์จำลองนี้ จะปลดปล่อยรังสีแสง Extreme ultraviolet ออกมา
กระบวนการสุดโหดนี้ ต้องทำให้สำเร็จแบบไร้ข้อผิดพลาดถึง 50,000 ครั้งในเวลาเพียงหนึ่งวินาที
ผู้บริหาร ASML เปรียบเทียบว่า มันเหมือนการยิงเลเซอร์จากโลก ไปโดนเหรียญบาทที่วางอยู่บนดวงจันทร์
แถมการเผาดีบุกยังสร้างเศษซากมหาศาล เครื่องจึงต้องเป่าก๊าซไฮโดรเจนเป็นพายุเฮอริเคนจิ๋ว เพื่อพัดเศษดีบุกทิ้งไป…
เมื่อได้แสงมาแล้ว อุปสรรคต่อไปคือการควบคุมมัน
แสงชนิดนี้เปราะบางมาก และถูกดูดซับได้ง่ายสุดๆ ระบบทางเดินแสงทั้งหมดจึงต้องอยู่ในสุญญากาศ
และมันไม่สามารถใช้เลนส์แก้วทั่วไปหักเหแสงได้ ต้องใช้กระจกสะท้อนแสงที่ซับซ้อนมหาศาลแทน
กระจกนี้กว้างหนึ่งเมตร แต่ต้องขัดผิวให้เรียบเนียนระดับที่สมองมนุษย์แทบไม่เข้าใจ…
หากเปรียบเทียบให้เห็นภาพ พื้นผิวกระจกต้องเรียบเนียนระดับหนึ่งในล้านล้านส่วนของเมตร
และต้องเคลือบสารสลับกันไปมาถึงร้อยชั้น แต่ละชั้นบางเฉียบระดับอะตอม และต้องหนาเท่ากันเป๊ะทั้งแผ่น
แสงจะสะท้อนผ่านกระจกหลายบาน จนเหลือแสงไปถึงแผ่นซิลิคอนจริงๆ แค่ไม่ถึงสองเปอร์เซ็นต์
หมายความว่าระบบต้องสูบพลังงานมหาศาล เพียงเพื่อให้ได้แสงออกมาใช้งานแค่เศษเสี้ยวของวัตต์…
เมื่อรู้แบบนี้ การจะรื้อเครื่องจักรที่ทำงานบนเส้นขอบของฟิสิกส์ควอนตัม เพื่อเอาไปเลียนแบบ จึงเป็นเรื่องไร้สาระ
ฮาร์ดแวร์บอกเราได้แค่ว่าชิ้นส่วนนี้คืออะไร แต่มันไม่เคยบอกว่าสร้างขึ้นมาได้อย่างไร
ต่อให้ประเทศคู่แข่งสแกนชิ้นส่วนได้ครบแสนชิ้น ก็ไม่มีทางสร้างเครื่องจักรนี้ได้
เพราะ ASML ไม่ได้สร้างทุกอย่างเอง แต่พวกเขาคือ “วาทยกร” ที่คุมวงดนตรีระดับโลก…
วงดนตรีนี้ประกอบด้วยบริษัทเทคโนโลยีชั้นนำระดับโลกกว่า 1,200 แห่ง
เช่น เครื่องขยายเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์สุดล้ำ ถูกผลิตโดยบริษัท Trumpf จากเยอรมนี
กระจกสะท้อนแสงที่เรียบเนียนสุดโต่ง ถูกประดิษฐ์แบบเอกสิทธิ์เฉพาะโดยบริษัท Carl Zeiss SMT
ความสัมพันธ์ของ ASML กับ Zeiss แนบแน่นจนบริษัทอื่นไม่สามารถขอซื้อกระจกนี้ได้เลย…
ส่วนระบบแขนกลที่ย้ายแผ่นเวเฟอร์ด้วยความแม่นยำระดับจุลภาค ก็พัฒนาร่วมกับกลุ่ม VDL
แขนกลนี้ใช้ระบบแม่เหล็กลอยตัว เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงแต่หยุดได้นิ่งสนิทระดับนาโนเมตร
ถ้าจีนคิดจะสร้างเครื่อง EUV แข่ง พวกเขาต้องจำลองสุดยอดเทคโนโลยีจากสามประเทศนี้ให้ได้พร้อมกัน
ซึ่งเป็นเรื่องที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยในทางปฏิบัติ…
หลายคนอาจคิดว่า แค่ส่งแฮกเกอร์ไปเจาะระบบ ขโมยแบบแปลนมา ก็น่าจะสร้างได้แล้ว
แต่ความคิดนี้มองข้ามระบบป้องกันที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกอุตสาหกรรม นั่นคือ Tacit knowledge
แบบแปลนหรือส่วนผสมทางเคมี เป็นความรู้ที่จับต้องและจดบันทึกได้
แต่ Tacit knowledge คือสัญชาตญาณและความรู้ฝังลึก ที่เกิดจากประสบการณ์หน้างานจริงเท่านั้น…
มันคือความรู้ที่บอกวิศวกรว่า ต้องแก้ปัญหาเฉพาะหน้าอย่างไร เมื่อเลเซอร์เบี่ยงเบนไปแค่เสี้ยวเดียว
เคล็ดลับการปรับจูนเครื่องจักรเหล่านี้ มีชีวิตอยู่แค่ในสมองและสองมือของช่างผู้เชี่ยวชาญ
ทำให้ต่อให้มีพิมพ์เขียวครบทุกแผ่น ก็ไม่สามารถประกอบเครื่องจักรให้ทำงานได้สมบูรณ์
และเมื่อสหรัฐอเมริกาใช้มาตรการคว่ำบาตรอย่างเด็ดขาด จีนจึงถูกตัดขาดจากเทคโนโลยีขั้นสูงนี้…
ผลที่ตามมาคือ โรงงานผลิตชิปของจีนอย่าง SMIC ต้องเผชิญกับต้นทุนที่สูงลิ่ว
เมื่อต้องการผลิตชิปขั้นสูง พวกเขาต้องกลับไปใช้เครื่อง DUV รุ่นเก่า
แล้วใช้วิธี Multi-patterning ฉายแสงซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อสร้างวงจรขนาด 7 nanometer
ทุกครั้งที่ฉายแสงเพิ่ม ความเสี่ยงที่ชิปจะพังก็ทวีคูณขึ้นเป็นเงาตามตัว…
แค่แผ่นเวเฟอร์วางเบี้ยวไปนิดเดียว หรือมีฝุ่นตกใส่เม็ดเดียว ชิปแผ่นนั้นก็กลายเป็นขยะทันที
ข้อมูลชี้ว่า แม้ SMIC จะดันเทคโนโลยีไปถึงระดับ 5 nanometer ได้สำเร็จ
แต่อัตราผลตอบแทนหรือ Yield rate ต่ำมาก มีชิปที่ใช้ได้จริงเพียงไม่ถึงครึ่ง
ตัวเลขนี้ห่างไกลจากมาตรฐานอุตสาหกรรม ที่ต้องได้ผลผลิตเกินแปดสิบเปอร์เซ็นต์ถึงจะคุ้มทุน…
ด้วยความสูญเสียมหาศาล SMIC จึงต้องขายชิปแพงกว่าคู่แข่งอย่าง TSMC เกือบครึ่ง
แน่นอนว่า ถ้ารัฐบาลจีนยอมอุดหนุนเงินไม่อั้น เพื่อเอาชิปไปใช้ด้านความมั่นคง พวกเขาก็คงแบกรับต้นทุนนี้ได้
แต่ถ้าต้องเอาไปผลิตขายแข่งในตลาดสมาร์ตโฟนโลก จีนกำลังเสียเปรียบอย่างหนัก
ปริมาณการผลิตของสองบริษัทนี้ แสดงให้เห็นถึงความจริงข้อนี้ได้อย่างชัดเจน…
TSMC สามารถผลิตแผ่นเวเฟอร์ด้วยเครื่อง EUV ได้เป็นแสนแผ่นต่อเดือน
ในขณะที่ SMIC ต้องทนทุกข์กับกระบวนการที่ล่าช้า ผลิตได้แค่หลักพันแผ่นเท่านั้น
จีนมีเงินทุนไร้ขีดจำกัด และมีวิศวกรที่เก่งกาจ พวกเขากำลังเร่งสร้างระบบนิเวศของตัวเอง
อัดฉีดเงินให้บริษัทผลิตเครื่องจักรในประเทศอย่าง SMEE เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีทางเลือก…
ความมุ่งมั่นของจีนในการเอาตัวรอดจากแรงกดดันของชาติตะวันตก เป็นสิ่งที่โลกต้องจับตามอง
แต่ในโลกแห่งความเป็นจริง เงินทุนมหาศาลไม่สามารถซื้อไทม์แมชชีนได้
จีนกำลังพยายามย่อเวลาสี่สิบปีของความร่วมมือระดับโลก ให้เหลือเพียงแค่สิบปี
พวกเขาพยายามเอาชนะความล้มเหลว งานวิจัย และประสบการณ์ฝังลึก โดยแยกตัวออกจากการช่วยเหลือของใครเลย…
พวกเขาต้องไขความลับของพลาสมา กระจกสะท้อนแสง และระบบสุญญากาศ ด้วยตัวคนเดียว
ในวงการที่วัดความผิดพลาดกันเป็นระดับอะตอม “เวลา” คือกำแพงที่โหดร้ายที่สุด
การผูกขาดของ ASML ไม่ได้เกิดจากแค่สิทธิบัตร หรือข้อตกลงทางการเมือง
แต่มันถูกปกป้องด้วยความซับซ้อนขั้นสุดยอด ของตัวเครื่องจักรเอง…
ความซับซ้อนที่ท้าทายขีดจำกัดของมนุษย์ และดูเหมือนจะบิดเบือนกฎเกณฑ์ของธรรมชาติ
และนี่คือเหตุผลสำคัญ ที่ทำให้สุดยอดเครื่องจักรนี้ ยังคงเป็นจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญของโลก
เป็นผลงานชิ้นเอกที่ยากจะหาใครมาลอกเลียนแบบได้
ไม่ว่าจะมีเงินมากแค่ไหนก็ตาม…
References : [asml, reuters, bloomberg, wsj, wired]
◤━━━━━━━━━━━━━━━◥
หากคุณชอบคอนเทนต์นี้อย่าลืม 'กดไลก์'
หากคอนเทนต์นี้โดนใจอย่าลืม 'กดแชร์'
คิดเห็นอย่างไรคอมเม้นต์กันได้เลยครับผม
◣━━━━━━━━━━━━━━━◢
The original article appeared here https://www.tharadhol.com/why-cant-china-copy-euv-chip-manufacturing-equipment/
ติดตามสาระดี ๆ อัพเดททุกวันผ่าน Line OA ด.ดล Blog
คลิกเลย --> https://lin.ee/aMEkyNA
——————————————–
ติดตาม ด.ดล Blog เพิ่มเติมได้ที่
=========================
Website : www.tharadhol.com
Blockdit : www.blockdit.com/tharadhol.blog
Fanpage : www.facebook.com/tharadhol.blog
Twitter : www.twitter.com/tharadhol
Instragram : instragram.com/tharadhol
TikTok : tiktok.com/@geek.forever
Youtube : www.youtube.com/c/mrtharadhol
Linkedin : www.linkedin.com/in/tharadhol
- 2
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
