Flitsbezorging en 5 andere trucs waarmee ASML de vraag naar chips hoopt bij te benen

Technologie Ondanks een recordomzet en -winst  kan ASML niet aan de grote vraag naar nieuwe chipmachines voldoen. Maar er zijn trucs.

Werknemers in de cleanroom, de stofvrije ruimte, waar fabrikant ASML zijn chipmachines maakt.
Werknemers in de cleanroom, de stofvrije ruimte, waar fabrikant ASML zijn chipmachines maakt. Foto Lex van Lieshout/ANP

Of je nou zit te wachten op de inbouwoven voor je nieuwe keuken, een onleverbare leaseauto of die uitverkochte spelcomputer; het gebrek aan elektronica raakt bijna elke consument.

Dit chiptekort duurt al ruim een jaar en zorgt ervoor dat fabrikanten van chips bij het Nederlandse hightechbedrijf ASML aandringen op nieuwe chipmachines. In het Brabantse Veldhoven bouwt ASML lithografiesystemen, complexe machines die met laserlicht ragfijne patronen ‘afdrukken’ op een ronde plaat met halfgeleidend materiaal – de zogeheten wafers. Op die wafers groeien, laag voor laag, nieuwe chips.

ASML beleefde in 2021 een recordjaar, maakte het bedrijf woensdag bekend: 18,6 miljard euro omzet en een winst van 5,9 miljard. In 2022 verwacht ASML weer 20 procent groei. Maar het zou meer kunnen zijn: uit de jaarcijfers blijkt dat ASML – marktleider in lithografie – de vraag eigenlijk niet kan bijbenen. Chipmakers als Intel, Samsung, SK Hynix en TSMC willen hun productie verder uitbreiden. Ze denken dat de vraag naar chips tussen nu en 2030 verdubbelt en hebben ASML daarvoor nodig. Welke trucs zijn er om de productie van die ingewikkelde lithografiemachines te versnellen?

1 Aandacht voor ‘oude’ techniek

ASML is het enige bedrijf ter wereld dat EUV-systemen maakt, machines die met extreme ultraviolet licht nog geavanceerdere chips kunnen produceren. EUV is belangrijk voor nieuwe fabrieken die bijvoorbeeld in Europa moeten verrijzen. Maar op dit moment hebben chipfabrikanten vooral ‘volwassen’ technologie nodig: deep uv-lithografiemachines (DUV). Dat zijn de werkpaarden in de halfgeleiderbranche – onmisbaar voor chips in de autoindustrie en andere sectoren. ASML blijft DUV-uitbreiden, al leveren de EUV-machines per saldo meer geld op.

2Upgrades verkopen

Chipfabrikanten proberen de productie van het bestaande machinepark te optimaliseren met upgrades. Dat is sneller dan een nieuwe machine bestellen, plaatsen en inregelen.

Lithografiemachines staan 24 uur per dag te stampen. Elke keer als er onderhoud moet worden uitgevoerd, staat de machine stil en dat raakt de productie. Een hardwareupgrade is tijdrovend, maar ook met software kun je chipproductie verbeteren: bijvoorbeeld software die afwijkingen sneller of nauwkeuriger kan meten, om ‘drukfouten’ te voorkomen. Bijkomende voordeel: ASML’s marge op software is hoog – reden waarom de winst in 2021 hoger uitpakt.

Lees ook: De auto-industrie snakt naar chips. Hoe kun je de productie opvoeren?

3Flitsbezorging

Doorgaans worden ASML’s machines twee keer getest: voordat ze de fabriek in Veldhoven verlaten en nog een keer als ze in de chipfabriek worden opgebouwd. ASML wil een deel van de testprocedures in Veldhoven overhevelen naar een later tijdstip, in de fabriek bij de klant. Dat scheelt drie tot vier weken levertijd.

Lees ook: De lange adem van ASML. In 2021 keek NRC een jaar achter de schermen mee bij het hightechbedrijf

High speed delivery, zo noemen ze het bij ASML. Deze ‘flitsbezorging’ heeft wel financiële consequenties. ASML telt verkochte machines pas mee in de boekhouding na de laatste test. Daardoor valt de verwachte omzet in het eerste kwartaal 2 miljard euro lager uit: 3,3 miljard euro in plaats van 5,3 miljard. Dat verschil wordt in de loop van het jaar gladgestreken. Het geeft aan hoe belangrijk een paar weken tijdwinst is in deze overspannen industrie.

Het verschuiven van testprocedures biedt ook wat ruimte om tegenvallers te verwerken. Een recente brand in een ASML-fabriek in Berlijn trof de productie van een belangrijk onderdeel. ASML denkt de schade te beperken door dat specifieke onderdeel iets later te verschepen naar de chipfabrikant, net voordat de lithografiemachine daar getest wordt.

4Sneller inwerken

ASML (31.000 medewerkers) nam vorig jaar ruim 6.000 nieuwe krachten aan. In 2022 komen er nog eens 3.000 tot 4.000 mensen bij. De uitdaging is het inwerken van al die nieuwe krachten. In de cleanroomcabines, de stofvrije ruimtes waar lithografiemachines in elkaar gezet worden, werken meer teams dan ooit, maar de medewerkers hebben gemiddeld minder ervaring. Dat leerproces wil ASML versnellen. Er staat ook weer een nieuwe uitbreiding van de productiehallen in Veldhoven op stapel. De eerste gesprekken met omwonenden zijn al gevoerd.

5Verder vooruit investeren

De productie van lithografiemachines is met name afhankelijk van het tempo waarmee optische systemen aangeleverd worden. Die komen bij het Duitse bedrijf Carl Zeiss vandaan, ASML’s belangrijkste toeleverancier. Slijpen en polijsten van spiegels duurt maanden en is niet snel op te schalen. De Zeiss-fabriek is aangepast om meer optische systemen voor EUV-machines te leveren. Voor High-NA, de jongste vernieuwing van de EUV-techniek, kwam in 2021 een complete fabriekshal gereed. Nog voordat het eerste optische systeem voor High NA gereed is, oefent Zeiss nu met dummies – nepspiegels– om logistieke kreukels uit het systeem te halen. Dat scheelt vertraging als de echte spiegels klaar zijn.

6Proefdraaien in Veldhoven

Voordat ze een volgende generatie lithografiemachines gebruiken, moeten chipfabrikanten de techniek leren kennen en combineren met andere stappen in de chipproductie. Dit proefdraaien vindt plaats bij imec, het Leuvense onderzoekinstituut. ASML zet daar steevast een exemplaar van zijn nieuwste lithografiemachine neer waar de techindustrie mee kan experimenteren.

Lees ook: De magische machine waar China en de VS om vechten

Voor High NA – die verbeterde versie van EUV kost ruim 270 miljoen euro per systeem – is het plan anders. Zodra de eerste High NA-machine in Veldhoven is opgebouwd gaat imec er meteen mee aan de slag. De wafers worden uit Veldhoven heen en weer gereden naar Leuven. Dit proefdraaien ter plekke scheelt een jaar tijd bij de uiteindelijke introductie van High NA in chipfabrieken.