TEKNOLOGI – Di balik perkembangan pesat kecerdasan buatan (AI) ternyata ada teknologi yang jarang menjadi sorotan, tetapi memegang peranan penting dalam produksi chip canggih. Salah satunya adalah mesin litografi buatan perusahaan asal Belanda, ASML.
Mesin yang diproduksi ASML digunakan untuk mencetak pola sirkuit berukuran sangat kecil ke permukaan wafer silikon. Teknologi tersebut menjadi bagian penting dalam pembuatan chip yang digunakan untuk berbagai kebutuhan komputasi modern, termasuk pusat data AI.
Salah satu mesin paling kompleks buatan ASML adalah Extreme Ultraviolet (EUV) lithography. Harganya dapat mencapai ratusan juta dollar AS untuk satu unit.
Mesin tersebut memiliki ukuran sangat besar, dengan bobot lebih dari 150 ton. Di dalamnya terdapat jaringan komponen, kabel, sistem optik, sumber cahaya, hingga sistem vakum yang bekerja dengan tingkat presisi sangat tinggi.
ASML dan produksi chip AI
Perusahaan seperti Nvidia memang merancang prosesor yang digunakan untuk menjalankan dan melatih AI. Namun, Nvidia bukan perusahaan yang mencetak seluruh chip tersebut sendiri.
Produksi chip dilakukan oleh perusahaan manufaktur semikonduktor, salah satunya Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).
Dalam proses produksi tersebut, mesin litografi ASML digunakan untuk memindahkan pola sirkuit ke wafer silikon. Teknologi inilah yang memungkinkan produsen chip membuat transistor dalam jumlah sangat besar dengan ukuran yang semakin kecil.
Sebagai gambaran, GPU Nvidia Blackwell memiliki ratusan miliar transistor. Semakin kecil pola yang dapat dibuat pada wafer, semakin banyak transistor yang dapat ditempatkan dalam sebuah chip.
Secara sederhana, proses litografi dapat dianalogikan seperti mencetak pola menggunakan teknik sablon. Bedanya, industri semikonduktor menggunakan cahaya dan material yang sangat sensitif terhadap cahaya, bukan tinta.
Mengapa menggunakan EUV?
Kemampuan membuat pola chip sangat dipengaruhi oleh panjang gelombang cahaya yang digunakan.
Industri semikonduktor sebelumnya menggunakan teknologi dengan panjang gelombang yang semakin pendek untuk mengecilkan ukuran pola sirkuit. Namun, kemampuan teknologi ultraviolet konvensional akhirnya menghadapi keterbatasan.
ASML kemudian memilih mengembangkan teknologi Extreme Ultraviolet atau EUV dengan panjang gelombang sekitar 13,5 nanometer.
Pilihan tersebut bukan tanpa risiko.
Cahaya EUV memiliki karakteristik yang membuatnya sangat sulit digunakan. Cahaya ini mudah diserap oleh material biasa, termasuk udara dan kaca. Karena itu, sistem EUV harus bekerja dalam kondisi vakum dan menggunakan cermin khusus sebagai bagian dari sistem optiknya.
Pengembangan EUV memakan waktu bertahun-tahun
Pengembangan mesin EUV membutuhkan investasi dan penelitian dalam jangka panjang.
ASML bersama jaringan mitranya menghabiskan bertahun-tahun untuk mengatasi berbagai persoalan teknis, mulai dari menghasilkan cahaya EUV secara stabil hingga membuat sistem optik yang mampu mengarahkan cahaya tersebut ke wafer.
Sumber cahaya EUV dihasilkan dengan menembakkan laser ke tetesan timah cair dalam ruang vakum. Proses tersebut menghasilkan plasma yang kemudian menghasilkan cahaya EUV.
Cahaya itu selanjutnya diarahkan menggunakan rangkaian cermin berpresisi sangat tinggi.
Dalam pengembangan sistem optik tersebut, ASML bekerja sama dengan perusahaan optik Jerman, Carl Zeiss. Zeiss mengembangkan cermin yang memiliki tingkat presisi ekstrem untuk kebutuhan litografi EUV.
Cermin tersebut tidak menggunakan permukaan seperti cermin rumah tangga. Sistemnya terdiri dari banyak lapisan material dengan ketebalan sangat tipis agar cahaya EUV dapat dipantulkan dengan kehilangan energi seminimal mungkin.
ASML bukan bekerja sendirian
Salah satu alasan teknologi ASML sulit ditiru adalah karena mesin EUV bukan produk yang dibuat dari satu komponen atau satu perusahaan saja.
Mesin tersebut merupakan hasil integrasi dari jaringan pemasok dan mitra teknologi dari berbagai negara.
Selain Zeiss yang memasok sistem optik, perusahaan Jerman lainnya, TRUMPF, berperan dalam penyediaan teknologi laser untuk menghasilkan sumber cahaya.
Dengan demikian, perusahaan lain yang ingin membuat mesin sejenis tidak cukup hanya membuat sebuah mesin. Mereka juga perlu membangun ekosistem pemasok, teknologi, paten, kemampuan manufaktur, serta pengalaman teknis yang berkembang selama puluhan tahun.
ASML sendiri bahkan memiliki hubungan kepemilikan dengan Zeiss melalui kepemilikan saham di perusahaan optik tersebut.
Mesin EUV generasi berikutnya
Setelah EUV, ASML juga mengembangkan teknologi High-NA EUV.
Teknologi ini tidak menggunakan jenis cahaya baru. Pendekatannya adalah meningkatkan numerical aperture atau bukaan optik untuk memungkinkan pencetakan pola yang lebih kecil.
Teknologi High-NA dirancang untuk membantu industri membuat transistor dengan ukuran semakin kecil dan kepadatan komponen yang semakin tinggi.
Mesin generasi baru tersebut juga memiliki sistem mekanis yang sangat kompleks karena berbagai komponen harus bergerak dengan kecepatan dan presisi ekstrem.
Intel menjadi salah satu perusahaan yang menggunakan mesin High-NA untuk pengembangan proses manufaktur chip generasi baru. Sementara itu, produsen chip lain mengambil pendekatan berbeda terhadap waktu adopsi teknologi tersebut.
Mengapa China tidak bisa membeli mesin EUV ASML?
ASML juga berada di tengah persaingan teknologi antara Amerika Serikat, China, dan negara-negara lain.
China tidak dapat membeli mesin EUV ASML secara bebas karena adanya pembatasan ekspor yang melibatkan pemerintah Belanda dan Amerika Serikat.
Situasi tersebut mendorong China mengembangkan kemampuan manufaktur chip sendiri sekaligus mencari metode alternatif untuk menghasilkan chip dengan teknologi proses yang semakin maju.
Salah satu pendekatannya adalah memaksimalkan teknologi litografi ultraviolet generasi sebelumnya. Selain itu, perusahaan China juga mengembangkan desain chip dan model AI yang dapat bekerja dengan perangkat keras yang tersedia.
Beberapa laporan juga menyebut adanya upaya pengembangan teknologi litografi domestik China. Namun, kemampuan dan tingkat kematangan teknologi tersebut tidak dapat disamakan begitu saja dengan mesin EUV komersial ASML tanpa bukti teknis yang dapat diverifikasi.
ASML ikut mendapat manfaat dari ledakan AI
Ketika ASML mengembangkan EUV, belum tentu ada kepastian bahwa permintaan terhadap mesin tersebut akan sebesar sekarang.
Namun, perkembangan AI mengubah kebutuhan industri semikonduktor.
Perusahaan teknologi seperti OpenAI, Google, Meta, dan Anthropic membutuhkan pusat data dengan kapasitas komputasi besar. Kondisi tersebut meningkatkan permintaan terhadap chip berperforma tinggi yang diproduksi oleh perusahaan semikonduktor.
Pada akhirnya, peningkatan produksi chip canggih turut meningkatkan kebutuhan terhadap peralatan manufaktur semikonduktor.
Menurut data yang dikutip KompasTekno dari laporan perusahaan, ASML membukukan penjualan bersih 32,7 miliar euro pada 2025 dan laba bersih 9,6 miliar euro. Nilai pesanan yang diterima perusahaan pada akhir tahun tersebut mencapai 38,8 miliar euro.
Muncul alternatif di luar EUV
Dominasi ASML bukan berarti tidak ada pihak yang mencoba mencari teknologi alternatif.
Sejumlah perusahaan rintisan mengembangkan pendekatan berbeda terhadap litografi. Ada yang mengeksplorasi penggunaan sinar-X, sementara lainnya mengembangkan teknik berbasis partikel.
Namun, keberhasilan sebuah teknologi di laboratorium belum otomatis berarti teknologi tersebut siap digunakan untuk produksi chip secara massal.
Industri semikonduktor membutuhkan mesin yang bukan hanya mampu mencetak pola sangat kecil, tetapi juga dapat bekerja dengan presisi tinggi, berulang kali, dalam skala produksi besar dan dengan tingkat keandalan yang konsisten.
Itulah sebabnya teknologi ASML sulit ditiru.
Persoalannya bukan hanya mengenai siapa yang mampu membuat satu mesin dengan fungsi serupa. Tantangan sebenarnya adalah membangun seluruh ekosistem teknologi, pemasok, optik, sumber cahaya, perangkat lunak, paten, manufaktur dan pengalaman yang diperlukan agar mesin tersebut dapat beroperasi secara komersial.
Dalam ekosistem chip AI modern, posisi tersebut membuat ASML menjadi salah satu perusahaan teknologi yang berada di titik penting antara desain chip dan produksi massal semikonduktor.
FAQ ASML dan Mesin EUV
1. Apa itu ASML?
ASML adalah perusahaan teknologi asal Belanda yang memproduksi mesin litografi untuk industri semikonduktor.
2. Apa fungsi mesin EUV ASML?
Mesin EUV digunakan untuk membantu mencetak pola sirkuit berukuran sangat kecil pada wafer silikon dalam proses pembuatan chip.
3. Mengapa mesin EUV sangat sulit dibuat?
Karena sistemnya membutuhkan sumber cahaya EUV, ruang vakum, optik dengan presisi ekstrem, sistem mekanis berkecepatan tinggi serta integrasi ratusan ribu komponen dari berbagai pemasok.
4. Apakah ASML membuat seluruh komponen mesin EUV sendiri?
Tidak. ASML mengintegrasikan teknologi dari jaringan pemasok dan mitra di berbagai negara. Zeiss, misalnya, berperan penting dalam sistem optiknya.
5. Apakah Nvidia membuat chip sendiri?
Nvidia merancang berbagai chip dan GPU, tetapi produksi fisiknya dilakukan oleh perusahaan manufaktur semikonduktor seperti TSMC.
6. Mengapa mesin EUV berkaitan dengan AI?
Chip berperforma tinggi yang digunakan untuk pusat data AI membutuhkan proses manufaktur semikonduktor canggih. Mesin litografi merupakan salah satu peralatan penting dalam proses tersebut.
7. Apakah China sudah memiliki mesin EUV sendiri?
Ada laporan mengenai upaya pengembangan teknologi litografi domestik China, tetapi tingkat kemampuan dan kesiapan produksinya perlu dibedakan dari mesin EUV komersial ASML yang telah digunakan industri.
8. Apa itu High-NA EUV?
High-NA EUV merupakan pengembangan teknologi litografi EUV dengan numerical aperture lebih tinggi untuk membantu menghasilkan pola chip yang lebih kecil dan padat.
