Η Μπριένα Χολ έχει τον πιο πολύτιμο ρόλο που δεν θα δείτε ποτέ στην πιο σημαντική εταιρεία που ίσως και να μην έχετε ακούσει ποτέ.
Μην πτοείστε αν δεν γνωρίζετε την εταιρεία. Μέχρι να αρχίσει να εργάζεται και εκείνη στην ASML πέρυσι, δεν είχε ιδέα τι ήταν. Δεν ήξερε επίσης τι θα έκανε ως μηχανικός υποστήριξης πελατών. Και δεν είχε την παραμικρή ιδέα ότι η δουλειά της θα ήταν απαραίτητη για την παγκόσμια οικονομία, όπως εξηγεί σε αναλυτικό ρεπορτάζ η Wall Street Journal.
Όταν ξεκινά τη βάρδιά της σε ένα εργοστάσιο παραγωγής μικροτσίπ, η Χολ φοράει τη στολή “bunny suit”. Εισέρχεται σε έναν χώρο όπου ο αέρας είναι 100 φορές πιο καθαρός από αυτόν μιας χειρουργικής αίθουσας νοσοκομείου. Στη συνέχεια, κατευθύνεται προς μια ακατανόητα περίπλοκη μηχανή. Η δουλειά της είναι να γνωρίζει τα πάντα γι’ αυτή. Ώστε να μπορεί να την επισκευάσει.
«Νόμιζα ότι είχα την πιο συναρπαστική δουλειά στον κόσμο», λέει η Χολ. «Αλλά δεν είχα συνειδητοποιήσει ότι αυτή η δουλειά είναι απαραίτητη για να λειτουργεί ο κόσμος μας όπως τον ξέρουμε».
Η πολύτιμη EUV
Ο εξοπλισμός από τον οποίο εξαρτάται ολόκληρος ο κόσμος—και για τη λειτουργία του οποίου έχει λάβει ειδική εκπαίδευση—ονομάζεται μηχανή λιθογραφίας ακραίας υπεριώδους ακτινοβολίας (EUV).
Είναι η μηχανή που παράγει τα πιο προηγμένα μικροτσίπ στον πλανήτη. Δημιουργήθηκε με επιστημονικές τεχνολογίες που ακούγονται περισσότερο σαν επιστημονική φαντασία—καινοτομίες τόσο απίθανες που κάποτε απορρίφθηκαν ως αδύνατες. Και έχει μετατρέψει τους δίσκους πυριτίου σε κινητήρες της σύγχρονης ζωής.
Ακόμα και σήμερα, υπάρχουν μόνο μερικές εκατοντάδες από αυτές τις μηχανές EUV—και είναι εξαιρετικά ακριβές. Αυτή που συντηρεί η Χολ κόστισε 170 εκατομμύρια δολάρια, ενώ τα πιο πρόσφατα μοντέλα πωλούνται περίπου στα 370 εκατομμύρια δολάρια.
Ο συνδετικός κρίκος
Αλλά ίσως το πιο αξιοσημείωτο για αυτές τις ανεκτίμητες μηχανές είναι ότι όλες κατασκευάζονται από την ίδια εταιρεία: την ASML.
Η ASML είναι ο συνδετικός κρίκος που κρατά την επιχείρηση των μικροτσίπ ενωμένη. Κι αυτό γιατί αυτή η ολλανδική εταιρεία είναι υπεύθυνη για όλα τα συστήματα λιθογραφίας EUV που συμβάλλουν στην παραγωγή μικροτσίπ για πολλές από τις συσκευές σου. Όπως το κινητό σου. Ο υπολογιστής σου. Το tablet σου. Η τηλεόρασή σου. Ίσως ακόμα και το αυτοκίνητό σου.
Αυτές οι μηχανές έχουν γίνει απαραίτητες. Και εξαρτώνται από την αόρατη εργασία της Μπρίενα Χολ.
Πώς γεννήθηκαν οι EUV
Οι μηχανές EUV δεν είναι τόσο ένα θαύμα όσο μία απολύτως θεαματική πραγματικότητα. Η ιστορία τους ξεκινά πριν από 40 χρόνια σε ένα διαρρέον υπόστεγο στην Ολλανδία, με τη γέννηση της Advanced Semiconductor Materials Lithography—πλέον γνωστής απλά ως ASML. Τότε, η εκτύπωση τσιπ με ακραίο υπεριώδες φως ήταν μια φανταστική ιδέα. Η υλοποίησή της θα απαιτούσε περισσότερο χρόνο και χρήματα από ό,τι θα μπορούσαν να προβλέψουν οι οραματιστές που ονειρεύτηκαν αυτήν τη μαγική τεχνολογία.
Πρόκειται για μια διαδικασία που περιλαμβάνει την εξάχνωση σταγόνων λιωμένου κασσίτερου και την παραγωγή φωτός που δεν εμφανίζεται φυσικά στη Γη. Ή τουλάχιστον αυτή είναι η πιο απλή εξήγηση της εξαιρετικά περίπλοκης επιστήμης της ακραίας υπεριώδους λιθογραφίας.
Οι σταγόνες λιωμένου κασσίτερου βομβαρδίζονται από διπλούς παλμούς λέιζερ — εκρήξεις που συμβαίνουν 50.000 φορές το δευτερόλεπτο.
Ο πρώτος παλμός τις ισιώνει, και ο δεύτερος τις μετατρέπει σε πλάσμα που εκπέμπει φως ακραίας υπεριώδους ακτινοβολίας (EUV).
Αυτό το φως συλλέγεται με τη βοήθεια των πιο λείων καθρεφτών που έχουν κατασκευαστεί ποτέ και κατευθύνεται προς τη βάση σιλικόνης για να χαράξει δισεκατομμύρια μικροσκοπικά μοτίβα τρανζίστορ.
Το θεμελιώδες ερώτημα
Το υπαρξιακό ερώτημα της βιομηχανίας ημιαγωγών είναι πώς να συσκευάσουν περισσότερα τρανζίστορ σε μικροτσίπ για να γίνουν πιο γρήγορα.
Η απάντηση: μικρότερα μήκη κύματος φωτός. Τα πρώτα εργαλεία λιθογραφίας της ASML παρήγαγαν φως με μήκος κύματος 436 νανομέτρων.
Οι σημερινές μηχανές έχουν μειώσει αυτό το νούμερο στα 13,5 νανόμετρα, επιτρέποντας την κατασκευή τσιπ σε αναλύσεις 10.000 φορές πιο λεπτές από μια ανθρώπινη τρίχα.
