Küresel mikroçip yarışı: Avrupa'nın yetişme çabası

Yürüyüş parkurlarının ağaçların arasından ve yumuşak inişli çıkışlı tepelerden geçtiği Stuttgart'a bir saatlik sürüş mesafesindeki sakin bir ormanın kenarında, dünyanın en gelişmiş yarı iletkenlerini geliştirmeye yönelik küresel yarışta Avrupa'nın gizli silahlarından biri oturuyor.

Baden-Württemberg'in güneybatısındaki 8,000 nüfuslu küçük bir kasaba olan Oberkochen, dünyanın en gelişmiş çip üretim ekipmanlarında kullanılan ayna ve lenslerin tek üreticisi olan Carl Zeiss SMT'nin genel merkezidir. Ultra hassas aynaları ve lensleri o kadar hassastır ki, James Webb Uzay Teleskobu'ndan 200 kat daha fazla hassasiyet sağlayabilirler.

Son teknoloji çipler yapmak için gerekli aşırı ultraviyole litografi (EUV) makinelerinin üretiminde küresel bir tekele sahip olan Hollanda merkezli ASML'nin CEO'su Peter Wennink, Zeiss'in "benzersiz bir yetkinliğe" sahip olduğunu söylüyor. en önemli müşteriler.

Zeiss optiği olmadan, ASML'nin çip tasarımlarını küçük ölçekte silikon gofretler üzerinde taramak için ultraviyole ışık kullanan EUV makinelerini yapamayacağını söylüyor. Ve ASML makineleri olmadan, yapay zeka, otonom sürüş ve kuantum hesaplama gibi geleceğin teknolojileri için gerekli olan en gelişmiş çipleri yapmak imkansız olurdu.

Dünyanın dört bir yanındaki ülkeler modern ekonominin merkezinde yer alan ve giderek artan bir şekilde jeopolitik risklerle iç içe hale gelen bir endüstriden pay almaya çalışırken, gelişmiş çip üretim ekipmanları Avrupa'nın gizli güçlerinden biridir. 

McKinsey'e göre yarı iletken pazarı 500'de ilk kez 2021 milyar doları aştı ve 2030'a kadar trilyon dolarlık bir sektör haline geleceği tahmin ediliyor.

Tayvan, en gelişmiş çip yapımı için küresel merkezdir. 10 nanometrenin altındaki yarı iletkenler açısından - teknolojinin öncü versiyonları - Tayvan, küresel pazar payının yüzde 90'ından fazlasını elinde tutuyor.

Ancak Çin'in Tayvan'a bir tür askeri müdahalesine ilişkin artan korkular, ABD, Japonya ve Avrupa'daki birçok hükümetleri ülkelerindeki çip üretimini genişletmeye teşvik etmek için acele etmeye sevk etti ve bu da aynı anda çok fazla kapasitenin devreye gireceği endişelerini artırdı. zaman.

Pek çok ülke için yarı iletkenler, ekonominin büyük bir kısmı sağladıkları işlevselliğe giderek daha fazla bel bağladığından, bir ulusal güvenlik meselesidir. Pandemi sırasında yaşanan ciddi kıtlıklar, akıllı telefonlardan kişisel bilgisayarlara, sunuculardan otomobillere kadar çok çeşitli küresel endüstrilerde üretimi etkiledi.

Avrupa, bu rekabet hız kazanırken geride kalmamaya kararlı. 

Bu yılın başlarında Avrupa Komisyonu, dünyanın en büyük yonga üreticilerini blokta fabrikalar kurmaya teşvik etmek amacıyla 43 milyar avroluk yatırım planını açıkladı. ABD çip devi Intel, Almanya'daki bir mega site için 33 milyar Euro dahil olmak üzere bloğa 17 milyar Euro'luk ilk yatırım sözü verdi. STMicroelectronics ve Infineon gibi Avrupalı ​​yonga üreticileri de Avrupa'daki tesislerini genişletiyor. AB ayrıca dünyanın en büyük sözleşmeli yonga üreticisi TSMC'yi blokta büyük ölçekli operasyonlar kurması için cezbetmeye çalışıyor.

Brüksel, yatırımların AB'nin bugün yüzde 10'un altında olan küresel yarı iletken pazarındaki payını ikiye katlayarak 20'a kadar yüzde 2030'ye çıkaracağını umuyor. doğu-batı gerilimlerinin arz için potansiyel bir tehdit oluşturabileceği bir zaman.

81 ile 2021 yılları arasında inşa edilecek en az 2025 yeni çip tesisi var; ABD merkezli bir yarı iletken sanayi kuruluşu olan SEMI'nin Eylül ayındaki en son verilerine göre, ABD'de 10 ve Tayvan'da 14 ile karşılaştırıldığında Avrupa'da 21 adet üretilecek.

Kıtanın kimyasallar ve malzemelerdeki sağlam temelleri ile birlikte, Carl Zeiss SMT ve ASML gibi şirketler ve bunların tedarik zincirleri, Avrupa'nın dünyanın en yüksek kaliteli yongaların en önemli tedarikçilerinden biri olma hırsının temelini oluşturacak.

Ancak Avrupa'nın yarı iletken baskısında önemli boşluklar var. Gerekli sermaye miktarları çok fazladır. Çip fabrikalarına tedarik sağlamak isteyen şirketler, fabrikalarını çalışır durumda tutacak kadar vasıflı işçi olmadığı konusunda uyarıda bulunuyor.

Hollanda merkezli şirket NXP Semiconductor'ın baş teknoloji sorumlusu Lars Reger, "20 yılına kadar yüzde 2030 pazar payına ulaşıp ulaşamayacağımız bir soru işareti, ancak artan bir baskı var çünkü hiçbir şey yapmamak durumu daha da kötüleştirecek" diyor. .

ASML'den Wennink, "Her şey alaka düzeyiyle ilgili," dedi. “Jeopolitik bağlamda alakalı kalmalısınız.” 

Mantıklı geliyor?

Avrupa Çip Yasası etrafında inşa edilen Avrupa'nın iddialı mikroçip planı, evrensel onayla karşılanmadı.

Sektör yöneticileri de dahil olmak üzere bazı eleştirmenler, Avrupa'nın boşa gittiğini öne sürdüler. vergi mükelleflerinin parası. En yeni çipleri geliştirmeye çalışmanın muazzam maliyetleriyle yüzleşmek yerine, parayı Avrupa'nın kendi endüstrileri - otomotiv ve endüstriyel uygulamalar gibi - tarafından tüketilen olgun çip teknolojilerinin kapasitesini artırmaya harcamak çok daha iyi olacağını savunuyorlar. Avrupa'nın cep telefonu endüstrisindeki düşüş, kıtayı gelişmiş çipler için bariz müşterilerden mahrum bırakmıştı.

Bir çip şirketi yöneticisi, giderek daha karmaşık çipler üretmenin maliyeti arttıkça, "daha az sayıda şirket ayak uydurabildi" diyor. "Yarıştan çekilenlerin çoğu Avrupa'daydı."

Bu, Avrupa'nın tedarik zincirini gelişmiş yarı iletken üretimi için gerekli bazı temel yeteneklerden yoksun bıraktı.

Counterpoint Research danışmanlığında Londra'da kıdemli analist olan Yang Wang, Avrupa'da teknolojinin 7 nanometre ve düğüm altı sürümlerinde çalışan hiçbir çip tasarımcısı olmadığına dikkat çekiyor.

"Dünyanın en iyi 10 yonga tasarımcısının hiçbiri Avrupa'da yerleşik değilken, ABD yarı iletken tasarımlarında dünya lideridir" diyor.

AB'nin, Belçika'da Leuven, Almanya'da Dresden ve Fransa'da Grenoble gibi mevcut yarı iletken tedarik zincirleri kümeleri var, ancak Avrupa'nın çip tasarım yeteneklerini ve gelişmiş çip yapımı ve çipe yatırım için ekosisteme yatırımını artırması gerekecek. endüstri uzmanlarına göre üretimin kendisi.

Finansman da çok önemli bir faktör. Çip ne kadar gelişmiş yapılırsa, süreç o kadar sermaye yoğun olur. Örneğin, TSMC'nin 2022 için sermaye harcaması 36 milyar dolar olacak ve bu ay şirket, Arizona'daki yatırımını önümüzdeki yıllarda 12 milyar dolardan 40 milyar dolara çıkarmayı planladığını duyurdu ve burada 3 yılına kadar daha gelişmiş 2026nm teknolojisini de getirecek.

ABD bu yıl 52.7 milyar dolarlık bir teşvik ve vergi indirimi paketi olan kendi Cips ve Bilim Yasasını çıkardı.

Sektör yöneticileri, en gelişmiş çip teknolojisi için gerekli olan kadar karmaşık bir tedarik zinciri oluşturmanın yıllar alacağını ve hatta daha fazla vergi mükellefi desteği gerektireceğini söylüyor. Çin, Tayvan ve Güney Kore gibi ülkeler çip üreticilerini desteklemek için on yıllardır milyarlarca yatırım yaptı.

Cenevre merkezli bir şirket olan STMicroelectronics'in CEO'su Jean-Marc Chery, "Avrupa Çip Yasası harika bir araçtır, çünkü bizi dünya çapında aynı teşvik düzeyine sokmaktadır" diyor. olgun teknolojiler. "Ama [ileri teknoloji] ve devasa fabrikalar inşa etmemiz gerekirse. . . o zaman çok rekabetçi değil. 

Ancak Avrupa sıfırdan başlamıyor.

AB'nin gelişmiş çip ekipmanı üzerindeki hakimiyeti önemli bir avantajdır. TSMC, Samsung ve Intel gibi dünyanın en büyük yonga üreticileri, ASML'nin EUV makineleriyle giderek daha fazla işlemci transistörünü giderek daha küçük yongalara yerleştirerek fiziğin sınırlarını zorlayabiliyor. Bugün seri üretimdeki en ileri teknoloji 3nm'dir - bir çip üzerindeki her bir transistörün boyutuna referanstır- ancak teknoloji bunu 2nm ve altına götürüyor.

Zeis'in baş teknoloji sorumlusu Thomas Stammler, "EUV'ler olmadan, bu yüksek transistör yoğunluklarını bir çipte elde edemezsiniz" diyor. “EUV tedarik eden tek kişi olduğumuz için, bunu aynı zamanda çip endüstrisini genişletmek ve desteklemek için bir zorunluluk olarak görüyoruz. . . ve şimdiden yeni nesil EUV üzerinde çalışıyoruz.” 

ASML'nin yüzde 25 hisseye sahip olduğu ASML ve Zeiss'in ötesinde, Alman Trumpf EUV makineleri tarafından kullanılan lazerlerde dünya lideridir. 220,000C'de, Trumpf'ın EUV ışığını üretmek için kullanılan lazerleri tarafından oluşturulan plazma, Güneş'in yüzeyinden neredeyse 40 kat daha sıcak.

Bu tür bir ileri teknoloji, EUV'lerin Apple gibi şirketlere, 16'lerde elektronik cihazlardaki 1,000 transistörle karşılaştırıldığında bugün MacBook'unun merkezi işlem biriminde 1970 milyara kadar transistör sıkıştırmasına yardımcı oluyor. 

Avrupa aynı zamanda gelişmiş talaş yapımında kullanılan son derece özelleştirilmiş, karmaşık malzemeleri ve kimyasalları üretme kabiliyeti bakımından da güçlü bir avantaja sahiptir. Bunlar çoğunlukla Merck, BASF ve Solvay gibi bir avuç Avrupalı ​​şirketten ve JSR ve Shin-Etsu Chemical gibi Japon şirketlerinden geliyor.

Aynı zamanda dünyanın önde gelen araştırma merkezlerinden biri olan IMEC'de, Brüksel dışındaki nanoteknoloji araştırma merkezinde, en gelişmiş çip üreticileri tarafından prototip oluşturmak için kullanılıyor. Diğer dünyaca ünlü araştırma merkezleri arasında Almanya'daki Fraunhofer enstitüleri ve Fransa'daki CEA-Leti bulunmaktadır.

Ama hala zorluklar var. Diğer ülkeler, kendi çip yapma kapasitelerini geliştirmek için Avrupa'dakilerden çok daha fazla yatırım yapıyor ve ekosistemler şimdiden yeni tesisler etrafında gelişmeye başlıyor.

Avrupa'daki kritik kimyasal ve malzeme tedarikçileri, ABD ve Tayvan'dakilere göre daha yavaş yatırım yaptı. Sektördeki bazı kişiler bunun, Avrupa Cips Yasası'nın yonga üretiminin ötesindeki yatırımları yeterince kapsamamasından veya Avrupa çevre düzenlemelerinin kimyasal tesislerin genişletilmesini zorlaştırmasından kaynaklandığını öne sürüyor. Ve tabii ki, Avrupa'nın gaz krizi zaten yüksek olan enerji fiyatlarını yükseltti ve bloğun enerji yoğun kimya endüstrisini bazı ürünlerin üretimini durdurmaya veya askıya almaya zorladı. Sektör yöneticileri, güçlü teşvikler olmadan şu anda Avrupa'da genişlemenin çekici olmadığını söylüyor.

"Yeni yarı iletken fabrikalarına kimyasal tedariki, özel varlıklara yatırım yapılmasını gerektiriyor. Bu nedenle, devlet desteğinin olmaması kesinlikle kimyasal tedarikçileri için bir engel olacaktır, ”diyor Solvay başkanı Rodrigo Elizondo Financial Times'a. "Bize göre, güçlü bir bölgesel kimyasal tedarikinin olmaması, Avrupa yarı iletken fabrikalarının operasyonlarını kesinlikle tehlikeye atacaktır."

BASF ve Solvay, bu alanlarda yatırım yapılmadığı takdirde, yeni çip kapasitelerinin arttığı önümüzdeki yıllarda kimyasal ve malzeme kıtlığı bekliyor.

BASF'nin elektronik malzemeler kıdemli başkan yardımcısı Lothar Laupichler, "Herkes yarı iletken üretiminden bahsediyor, ancak bu mikroçipleri üretmek için gereken kimyasallara yeterince ilgi gösterilmiyor" diyor. "Neredeyse kimyasallara su veya elektrik gibi bakılıyor, musluğu açıyorsunuz ve hemen çıkıyor gibi geliyor ama bu bir yanılgı." 

Merck'in yönetim kurulu üyesi ve elektronik bölümünün genel müdürü Kai Beckmann şunları ekliyor: "Bunu Avrupa Birliği ile ortaklaşa incelememiz gerekiyor, çünkü burada iyi yakalanamayacak çok yüksek derecede özel bir malzemeden bahsediyoruz. Avrupa emelleri.”

Personeli bulmak

Avrupa daha da temel bir sorunla karşı karşıya: yeterli vasıflı işçi bulmak. Avrupa Çalışma Otoritesi tarafından AB'deki en büyük işgücü açıklarına ilişkin bir anket, çip endüstrisinin temel direkleri olan mühendis ve teknisyenlerin 10 ülkedeki en büyük dört yetenek açığı arasında yer aldığını ortaya koydu.

ASML için çok önemli bileşen ve alt sistem sağlayıcısı olan Almanya'daki Infineon, Birleşik Krallık'taki Edwards Vakum ve yarı iletkenlerin üzerine monte edildiği üst düzey çip alt tabakalarının önde gelen tedarikçilerinden biri olan Avusturya'daki AT&S gibi şirketler uyardı. yabancı yetenek, Avrupa'nın yarı iletken endüstrisinin daha fazla gelişmesi ve sürdürülebilirliği için çok önemli olacaktır.

AT&S CEO'su Andreas Gerstenmayer, şirketinin Avusturya'daki yeni araştırma ve geliştirme merkezi için ihtiyaç duyduğu 800 kalifiye işçiyi bulmakta zorlandığını söyledi. "Yetenekleri işe almak için küresel olarak ulaşmalıyız, çünkü [çip alt tabakalarının] deneyimi ve teknolojisi henüz burada mevcut değil."

Infineon'un insan kaynakları patronu Martin Stöckl, tüm tedarik zincirinin aynı yeteneği kovalayacağını ve bunun da işleri daha da kötüleştireceğini söylüyor. “Avrupa'da yetenek eksikliği sorunu ciddi” diyor. "Hızlı bir hesap yaparsanız, biz [Infineon] yeni bir fabrika kuracağız, STMicroelectronics ve Intel de genişliyor. Biz [şirketler] önümüzdeki yıllarda en az binlerce mühendis ve teknisyene daha ihtiyaç duyacağız.” 

Yine de endüstri yöneticileri savaşın kaybedilmiş olmaktan çok uzak olduğunu söylüyor.

Tüm zorluklara rağmen, sektör yöneticileri Avrupa'nın bu kritik sektördeki geleceği konusunda iyimser. ASML, Zeiss ve Trumpf gibi şirketlere sahip olmak, başlamak için fena bir yer değil.

Kıdemli bir Intel yöneticisi, "Avrupa, yarı iletken üretim ekipmanlarında yıllar içinde gerçek gücünü korudu" diyor. “Bu ona, aksi takdirde sahip olamayacağı pazara yeniden girme şansı verdi. Bu sahil başları olmasaydı, Avrupa'nın geri dönmesi çok ama çok zor olurdu.”

Peggy Hollinger ve Joe Miller tarafından ek raporlama

Haritacılık ve veri görselleştirme Liz Faunce ve Alan Smith

Küresel mikroçip yarışı: Avrupa'nın yetişme çabası Republished from Source https://www.ft.com/content/b31e27fd-0781-4ffd-bb69-9af985abff41 via https://www.ft.com/companies/technology?format =rss

<!–

->