SAN FRANCISCO -Presiden Amerika Serikat (AS) Joe Biden dan banyak anggota parlemen di Washington, akhir-akhir ini khawatir tentang chip komputer dan ambisiTiongkokpada teknologi dasar.
Tetapi mesin besar yang dijual oleh perusahaan Belanda telah muncul sebagai pengungkit utama bagi pembuat kebijakan, dan menggambarkan bagaimana harapan negara mana pun untuk membangun rantai pasokan yang sepenuhnya mandiri dalam teknologi semikonduktor, tidak realistis.
Mesin tersebut dibuat oleh ASML (Advanced Semiconductor Materials International)Holding yang berbasis di Veldhoven.Sistemnya menggunakan jenis cahaya yang berbeda untuk menentukan sirkuit ultra kecil pada chip, mengemas lebih banyak kinerja ke dalam irisan kecil silikon.
Alat ini, yang membutuhkan waktu puluhan tahun untuk dikembangkan dan diperkenalkan untuk produksi volume tinggi pada tahun 2017, menelan biaya lebih dari 150 juta dollar AS. Pengiriman ke pelanggan membutuhkan 40 kontainer pengiriman, 20 truk dan tiga Boeing 747.
Mesin yang kompleks secara luas diakui sebagai kebutuhan untuk membuat chip paling canggih, kemampuan dengan implikasi geopolitik. Pemerintahan Trump berhasil melobi pemerintah Belanda untuk memblokir pengiriman mesin semacam itu ke Tiongkok pada 2019, dan pemerintahan Biden tidak menunjukkan tanda-tanda membalikkan pendirian itu.
"Produsen tidak dapat memproduksi chip terdepan tanpa sistem, dan itu hanya dibuat oleh perusahaan Belanda ASML.Dari sudut pandang Tiongkok, itu adalah hal yang membuat frustrasi," kata analis riset di Pusat Keamanan dan Teknologi Berkembang Universitas Georgetown, Will Hunt,yang telah menyimpulkan bahwaTiongkoktidak dapat membangunmemiliki peralatan serupa dalam satu dekade.
Mesin ASML telah secara efektif berubah menjadi titik tersedak dalam rantai pasokan untuk chip, yang bertindak sebagai otak komputer dan perangkat digital lainnya.Pengembangan dan produksi tiga benua alat ini menggunakan keahlian dan suku cadang dari Jepang, AS, dan Jerman, juga merupakan pengingat betapa globalnya rantai pasokan itu, memberikan pemeriksaan realitas bagi negara mana pun yang ingin mencapai lompatan semikonduktor.
Itu tidak hanya mencakupTiongkoktetapi juga AS, di mana Kongres memperdebatkan rencana untuk menghabiskan lebih dari 50 miliar dollar AS untuk mengurangi ketergantungan pada produsen chip asing. Banyak cabang pemerintah federal, khususnya Pentagon, khawatir tentang ketergantungan AS pada produsen chip terkemuka Taiwan dan kedekatan pulau itu denganTiongkok.
Sebuah studi musim semi ini oleh Boston Consulting Group dan Asosiasi Industri Semikonduktor memperkirakan bahwa menciptakan rantai pasokan chip mandiri akan membutuhkan setidaknya 1 triliun dollar AS dan menaikkan harga chip dan produk yang dibuat dengannya secara tajam.
"Tujuan itu benar-benar tidak realistis bagi siapa pun.Teknologi ASML adalah contoh bagus mengapa Anda memiliki perdagangan global," kata pakar manajemen di Harvard Business School yang mempelajari rantai pasokan,Willy Shih.
Situasi ini menggarisbawahi peran penting yang dimainkan oleh ASML, sebuah perusahaan yang dulunya tidak dikenal yang nilai pasarnya sekarang melebihi 285 miliar dollar AS.
"Ini adalah perusahaan paling penting yang belum pernah Anda dengar," kata analis di Evercore ISI,C.J. Muse.
Dibuat pada 1984 oleh raksasa elektronik Philips, dan pembuat alat lainnya, ASML menjadi perusahaan independen dan sejauh ini merupakan pemasok peralatan manufaktur chip terbesar yang melibatkan proses yang disebut litografi.
Menggunakan litografi, produsen berulang kali memproyeksikan pola sirkuit chip ke wafer silikon.Transistor lebih kecil dan komponen lain yang dapat ditambahkan ke sebuah chip individu, semakin kuat menjadi dan semakin banyak data yang dapat disimpan. Laju miniaturisasi itu dikenal sebagai Hukum Moore, dinamai menurut Gordon Moore, salah satu pendiri raksasa chip Intel.
Pada 1997, ASML mulai mempelajari pergeseran penggunaan sinar ultraviolet ekstrem, atau EUV.Cahaya seperti itu memiliki panjang gelombang ultra kecil yang dapat menciptakan sirkuit yang jauh lebih kecil daripada yang dimungkinkan dengan litografi konvensional. Perusahaan kemudian memutuskan untuk membuat mesin berdasarkan teknologi, upaya yang menelan biaya 8 miliar dollar AS sejak akhir 1990-an.
Proses pembangunan dengan cepat mengglobal.ASML sekarang merakit mesin canggih menggunakan cermin dari Jerman dan perangkat keras yang dikembangkan di San Diego yang menghasilkan cahaya dengan meledakkan tetesan timah dengan laser.Bahan kimia dan komponen utama berasal dari Jepang.
Kepala Eksekutif ASML,Peter Wennink,mengatakan kurangnya dana di tahun-tahun awal perusahaan telah membawanya untuk mengintegrasikan penemuan dari pemasok khusus, menciptakan apa yang dia sebut "jaringan pengetahuan kolaboratif" yang berinovasi dengan cepat.
"Kami dipaksa untuk tidak melakukan sendiri apa yang orang lain lakukan dengan lebih baik," katanya.
ASML dibangun di atas kerja sama internasional lainnya. Pada awal 1980-an, para peneliti di AS, Jepang, dan Eropa mulai mempertimbangkan perubahan radikal dalam sumber cahaya. Konsep tersebut diambil oleh konsorsium yang mencakup Intel dan dua pembuat chip AS lainnya, serta laboratorium Departemen Energi.
MenurutPresiden dan Chief Technology Officer ASML,Martin van den Brink, perusahaanbergabung pada 1999 setelah lebih dari satu tahun negosiasi. Mitra lain perusahaan termasuk pusat penelitian Imec di Belgia dan konsorsium AS lainnya, Sematech.ASML kemudian menarik investasi besar dari Intel, Samsung Electronics, dan Taiwan Semiconductor Manufacturing Company untuk membantu mendanai pengembangan.
Perkembangan itu dibuat lebih rumit oleh keanehan sinar ultraviolet ekstrem.Mesin litografi biasanya memfokuskan cahaya melalui lensa untuk memproyeksikan pola sirkuit pada wafer. Tetapi panjang gelombang EUV yang kecil diserap oleh kaca, jadi lensa tidak akan berfungsi.
Cermin, alat umum lainnya untuk mengarahkan cahaya, memiliki masalah yang sama. Itu berarti litografi baru membutuhkan cermin dengan lapisan kompleks yang digabungkan untuk lebih mencerminkan panjang gelombang kecil.
Jadi ASML beralih ke Zeiss Group, perusahaan optik Jerman berusia 175 tahun dan mitra lama. Kontribusinya termasuk sistem proyeksi dua ton untuk menangani sinar ultraviolet ekstrem, dengan enam cermin berbentuk khusus yang digiling, dipoles, dan dilapisi selama beberapa bulan dalam proses robotik rumit yang menggunakan sinar ion untuk menghilangkan cacat.
"Menghasilkan cahaya yang cukup untuk memproyeksikan gambar dengan cepat juga menyebabkan penundaan," kata van den Brink.
Namun Cymer, perusahaan San Diego yang dibeli ASML pada 2013, akhirnya meningkatkan sistem yang mengarahkan pulsa dari laser bertenaga tinggi untuk mengenai tetesan timah 50.000 kali per detik, sekali untuk meratakannya dan kedua kalinya untuk menguapkannya, untuk menciptakan cahaya yang intens.
Sistem baru juga memerlukan komponen yang didesain ulang yang disebut photomask, yang bertindak seperti stensil dalam memproyeksikan desain sirkuit, serta bahan kimia baru yang disimpan pada wafer yang menghasilkan gambar tersebut saat terkena cahaya. Perusahaan Jepang sekarang memasok sebagian besar produk tersebut.
Sejak ASML memperkenalkan model EUV komersialnya pada 2017, pelanggan telah membeli sekitar 100 unit.Pembeli termasuk Samsung dan TSMC, layanan terbesar yang memproduksi chip yang dirancang oleh perusahaan lain.TSMC menggunakan alat tersebut untuk membuat prosesor yang dirancang oleh Apple untuk iPhone terbarunya. Intel dan IBM mengatakan EUV sangat penting untuk rencana mereka.
"Ini jelas merupakan mesin paling rumit yang pernah dibuat manusia," kata Wakil Presiden Senior di IBM,Darío Gil.
Pembatasan Belanda untuk mengekspor mesin semacam itu ke Tiongkok, yang telah diberlakukan sejak 2019, tidak memiliki banyak dampak finansial pada ASML karena memiliki tumpukan pesanan dari negara lain. Tetapi sekitar 15 persen dari penjualan perusahaan berasal dari penjualan sistem lama di Tiongkok.
Dalam laporan akhir kepada Kongres dan presiden pada Maret, Komisi Keamanan Nasional untuk Kecerdasan Buatan AS juga mengusulkan perluasan kontrol ekspor ke beberapa mesin ASML canggih lainnya. Kelompok, yang didanai oleh Kongres, berusaha membatasi kemajuan kecerdasan buatan dengan aplikasi militer.
Hunt dan pakar kebijakan lainnya berpendapat bahwa karena Tiongkok sudah menggunakan mesin tersebut, memblokir penjualan tambahan akan merugikan ASML tanpa banyak manfaat strategis. Begitu juga dengan perusahaan.
"Saya berharap akal sehat akan menang," tukas van den Brink.
