จีนผลิต ‘เครื่องพิมพ์ชิป’ สำเร็จ แบบเดียวกับที่ ASML เคยผูกขาด

สงครามเทคโนโลยีระหว่างสองมหาอำนาจโลกกำลังทวีความดุเดือดขึ้นอีกขั้น เมื่อล่าสุดมีรายงานตรงกันจากสื่อระดับโลกอย่าง Bloomberg และ Reuters ว่าจีนได้บรรลุความสำเร็จครั้งใหญ่ในการผลิตเครื่องพิมพ์ลายวงจรชิปขั้นสูงแบบ Immersion DUV ได้เองภายในประเทศเป็นครั้งแรก 

ความเคลื่อนไหวนี้ดำเนินการโดยบริษัทรัฐวิสาหกิจน้องใหม่อย่าง Shanghai Aishengna Electronic Technology Group ซึ่งได้รับการสนับสนุนเงินทุนมหาศาลกว่า 7,000 ล้านหยวนจากภาครัฐ พร้อมตั้งเป้าหมายที่จะส่งมอบเครื่องจักรระดับนี้ในเชิงพาณิชย์ทันที ถือเป็นการสั่นคลอนมงกุฎของ ASML ยักษ์ใหญ่จากเนเธอร์แลนด์ที่เคยผูกขาดเทคโนโลยีนี้มาโดยตลอด 

เบื้องหลังก้าวกระโดดครั้งประวัติศาสตร์ของจีนไม่ได้เกิดขึ้นด้วยความบังเอิญ แต่มาจากการวางกลยุทธ์ผนึกกำลังครั้งใหญ่ โดยจีนได้ทำการดึงตัวท็อปในวงการเข้ามาทำงานร่วมกัน ทั้งทีมวิศวกรสมองไหลจากสตาร์ทอัพดาวรุ่งอย่าง Shanghai Yuliangsheng Technology ที่มีสายสัมพันธ์แนบแน่นกับ Huawei รวมไปถึงการดึงองค์ความรู้จาก SMEE ผู้เล่นรุ่นเก๋าที่ซุ่มวิจัยเทคโนโลยีนี้มานานหลายสิบปี การร่วมมือครั้งนี้ช่วยทลายคอขวดที่เคยปลดล็อกไม่ได้ ให้กลายเป็นเครื่องจักรที่ใช้งานได้จริงในโลกธุรกิจ

เข้าใจเทคโนโลยีชิปง่าย ๆ และเหตุผลที่ DUV คือหัวใจสำคัญ

สำหรับเทคโนโลยี DUV หรือ Deep Ultraviolet คือเทคนิคที่ใช้แสงอัลตราไวโอเลตความยาวคลื่นสั้นในการยิงลวดลายวงจรซับซ้อนลงไป ซึ่งถือเป็นกระดูกสันหลังของโลกเทคโนโลยีปัจจุบัน 

เพราะชิปเกือบทั้งหมดในชีวิตประจำวันของเรา ไม่ว่าจะเป็นชิปในสมาร์ทโฟน สมองกลในรถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ไปจนถึงอุปกรณ์การแพทย์ ต่างก็ต้องผ่านการผลิตด้วยเครื่อง DUV ทั้งสิ้น

ทว่าความก้าวหน้าที่จีนทำได้รอบนี้คือ Immersion DUV ซึ่งเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงขึ้นไปอีกขั้น โดยตัวเครื่องจะใช้เทคนิคฉายแสงผ่านชั้นน้ำบริสุทธิ์ที่แทรกอยู่ระหว่างเลนส์กับแผ่นเวเฟอร์ ช่วยให้แสงหักเหและพิมพ์ลวดลายที่มีความละเอียดซับซ้อนขึ้นได้

ส่วนเทคโนโลยีที่เหนือกว่านี้จะมีเพียงอย่างเดียวคือเครื่อง EUV หรือ Extreme Ultraviolet ขนาดเท่ารถบัสโดยมีราคามากกว่า 200 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อเครื่อง (ในขณะที่เครื่อง Immersion DUV มีราคาอยู่ที่ประมาณ 90 ล้านดอลลาร์สหรัฐ) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงสุดสำหรับสร้างชิป AI ระดับท็อปอย่าง Nvidia หรือชิป iPhone รุ่นใหม่ และมีเพียง ASML รายเดียวในเนเธอร์แลนด์เท่านั้นที่ผลิตได้

เหตุผลสำคัญที่ทำให้จีนต้องเร่งสร้างเครื่องจักรเหล่านี้ขึ้นมาเอง เป็นเพราะที่ผ่านมาผู้ผลิตชิปในจีนต้องพึ่งพาการซื้อเครื่องจาก ASML แทบทั้งหมด แต่แล้วสงครามทางการค้าระหว่างสหรัฐฯ และจีนก็เข้ามาเปลี่ยนทุกอย่าง สหรัฐฯ พยายามทำทุกทางเพื่อรักษาความเป็นผู้นำทางเทคโนโลยี โดยการอ้างความมั่นคงแห่งชาติและบีบพันธมิตรอย่างเนเธอร์แลนด์รวมถึงญี่ปุ่น ให้สั่งห้ามขายเครื่องจักรผลิตชิปขั้นสูงให้แก่จีน

ความเข้มงวดนี้เริ่มขึ้นตั้งแต่สมัยประธานาธิบดีโดนัลด์ ทรัมป์ (สมัยแรก) ที่สั่งห้ามขายเครื่อง EUV ให้จีนอย่างเด็ดขาด ก่อนจะลามมาถึงยุคประธานาธิบดีโจ ไบเดน ที่สั่งกีดกันการขายเครื่อง Immersion DUV บางรุ่นเพิ่มเติม บีบให้โรงงานจีนทำได้เพียงไล่กว้านซื้อเครื่อง DUV รุ่นเก่า ๆ เท่าที่กฎหมายอนุญาต 

ส่งผลให้เทคโนโลยีการผลิตชิปที่จีนได้รับอนุญาตให้ซื้อจาก ASML ในปัจจุบัน ตามหลังรุ่นก้าวหน้าที่สุดในโลกอยู่มากถึง 8 เจเนอเรชัน รัฐบาลจีนจึงมองว่าเครื่องพิมพ์ลายวงจรคือ คอขวด ก้อนโตที่สุดที่ต้องทำลายให้ได้หากคิดจะพึ่งพาตัวเอง

ทางรอดสไตล์จีน และเป้าหมายระยะยาวที่จะวิ่งไล่ให้ทันโลก

เมื่อไม่มีสิทธิ์ซื้อเครื่อง EUV รุ่นท็อปสุด ผู้ผลิตชิปชั้นนำของจีนอย่าง SMIC จึงต้องใช้ความพยายามอย่างหนักด้วยการนำเครื่อง Immersion DUV เท่าที่มี มาใช้เทคนิคซ้อนลายพิมพ์หลาย ๆ รอบ หรือที่เรียกว่า Multi-Patterning เพื่อเค้นศักยภาพให้ผลิตชิปขนาดเล็กระดับ 7 นาโนเมตรได้ 

แม้วิธีนี้จะมีข้อเสียคือขั้นตอนยุ่งยาก ต้นทุนสูงขึ้น และมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดมากกว่า แต่ก็ช่วยให้จีนเอาชีวิตรอดได้ ขณะเดียวกันค่ายเทคโนโลยีอย่าง Huawei ก็ซุ่มพัฒนาเทคนิคใหม่ที่ตั้งเป้าจะเค้นประสิทธิภาพชิปไปให้ถึงระดับเทียบเท่า 1.4 นาโนเมตรภายในปี 2031 เพื่อใช้ขับเคลื่อนระบบ AI ในอนาคต

ความสำเร็จในการสร้างเครื่อง Immersion DUV ได้เองในครั้งนี้ จึงถูกมองว่าเป็นเพียงสะพานเชื่อม ไปสู่เป้าหมายที่ใหญ่กว่า นั่นคือการดิ่งลึกไปสร้างเครื่อง EUV ของตัวเอง โดยมีข่าวลือว่าจีนกำลังแอบพัฒนาเครื่อง EUV รุ่นต้นแบบโดยอาศัยความช่วยเหลือจากอดีตวิศวกรของ ASML ผ่านการอัดฉีดเงินทุนมหาศาลจากกองทุน Big Fund ของรัฐบาลที่คอยปล่อยเงินกู้และเงินทุนหมุนเวียนให้ซัพพลายเออร์ในประเทศอย่างต่อเนื่อง

แม้ข่าวนี้จะสร้างความตื่นตระหนกให้ฝั่งตะวันตกจนหุ้นของ ASML และหุ้นเทคโนโลยีหลายตัวร่วงลงทันที แต่ผู้เชี่ยวชาญในวงการหลายคนยังคงเตือนให้มองความเป็นจริงด้วยความระมัดระวัง เพราะการทดลองผลิตเครื่อง DUV ได้สำเร็จเพียงไม่กี่เครื่องในห้องแล็บ กับการนำเครื่องจักรเหล่านั้นไปติดตั้งในโรงงานจริงเพื่อเดินเครื่องผลิตชิปทีละล้านชิ้นอย่างมีเสถียรภาพและได้คุณภาพสูงนั้น เป็นคนละเรื่องกัน แถมชิ้นส่วนสำคัญบางอย่างของตัวเครื่องก็ยังคงต้องลักลอบนำเข้าหรือพึ่งพาชัพพลายเออร์จากญี่ปุ่นอยู่

นักวิเคราะห์ประเมินว่า จีนอาจต้องใช้เวลาอีกอย่างน้อย 7 ถึง 10 ปี กว่าจะสามารถไล่ตามเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ลายวงจรของ ASML ได้ทันอย่างสมบูรณ์ และการจะเปลี่ยนมาใช้ชิ้นส่วนที่ผลิตในประเทศทั้งหมด 100% ก็อาจต้องใช้เวลานานยิ่งกว่านั้น 

ในขณะเดียวกัน สหรัฐฯ เองก็ไม่ปล่อยให้จีนทำสำเร็จได้ง่าย ๆ เพราะล่าสุดสมาชิกรัฐสภาสหรัฐฯ เริ่มขยับเสนอปรับกฎหมายใหม่เพื่อสั่งห้าม ASML ขายเครื่อง Immersion DUV ทุกรุ่นให้จีนแบบถอนรากถอนโคน พร้อมห้ามวิศวกรเข้าไปช่วยซ่อมบำรุงเครื่องจักรเดิมที่มีอยู่แล้ว ทำให้หลังจากนี้ สงครามเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์จะยิ่งกลายเป็นเกมการต่อสู้ที่ดุเดือดและยาวนานอย่างแน่นอน

อ้างอิง: bloomberg