ASML gamybos komplekso viduje tvyro toks sausas oras, jog kiekvienas įkvėpimas primena smėlį plaučiuose, o griežtai reglamentuotas judėjimas šioje švaros zonoje paklūsta negailestingiems 13,5 nanometrų bangos ilgio fizikos dėsniams. Priešais mane stūksantis 180 tonų sveriantis EUV litografijos įrenginys nėra vien mechanizmas – tai sudėtingas kompromisų raizginys, sukonstruotas Intel 7nm procesoriaus gamybos terminams priartėjus prie finansinės bedugnės krašto. Šiame šimtų tūkstančių komponentų korpuse kiekviena detalė įtempta iki takumo ribos, o investuotojų spaudimas verčia dirbti su medžiagomis, kurios techniškai nėra skirtos tokiam ekstremaliam šiluminiam krūviui.
Sistemos šerdyje pulsuoja ne lazeris ar optika, o vos kelių milimetrų skersmens alavo lašų purkštukų valdymo sklendė, tapusi inžinieriaus dr. Johaneso Vermeerio gyvenimo manija. Jis valandų valandas stebėjo, kaip 50 kHz dažniu šaudomi alavo lašai, kertami dvigubo CO2 lazerio impulso, formuoja plazmą, generuojančią būtinąją spinduliuotę. Vermeerio užsidegimas kilo iš būtinybės: esant 200 barų slėgiui, sklendė nuolat deformuodavosi, todėl inžinierius nusprendė pakeisti jos lydinio sudėtį, įvesdamas nepatvirtintus priedus, kurie, nors ir padidino atsparumą karščiui, padarė komponentą neįtikėtinai trapų.
Šis pasirinkimas tapo tiek prakeiksmu, tiek išsigelbėjimu, mat šiandien, praėjus trejiems metams, suvokiame, jog kiekvienas mikroskopinis įtrūkimas sklendėje kainuoja 400 tūkstančių eurų prastovos per valandą. Vermeeris prarado karjerą, kai po šešių mėnesių bandymų sklendė neatlaikė ciklinio nuovargio ir subyrėjo viduje, užteršdama vakuuminę kamerą alavo dulkėmis – tai buvo akimirka, kai fizika atsiskleidė ne kaip derybų objektas, o kaip negailestingas diktatorius, su kuriuo bandome tartis pasitelkdami pigesnius, vietoje pagamintus komponentus.
Stebint, kaip 5 nm procesoriaus plokštelės juda per kamerą, sistemos jutikliai rodo 1200 laipsnių pagal Celsijų temperatūrą plazmos susidarymo taške, o kiekvienas šviesos atspindys nuo daugiasluoksnių veidrodžių, ribojamas difrakcijos limito, verčia balansuoti ant optinės raiškos praradimo ribos. Intel ir TSMC lenktyniavimas dėl nanometrų tikslumo priverčia ignoruoti faktą, jog šie įrenginiai veikia tik dėl programinių pleistrų, apgaudinėjančių diagnostiką ir slepiančių mikroskopines vibracijas, kylančias dėl prastos kokybės guolių.
Vakar, 03:15, gamybos linijai patyrus 450 MPa slėgio šuolį dėl aušinimo sistemos siurblio strigimo, mačiau, kaip pagrindinis operatorius rankiniu būdu sumažino įtampą 0,89 voltais. Nors inžinerijos vadovėliai tokį beviltišką veiksmą pavadintų savižudyste, įrenginys nutilo ir tęsė darbą, tačiau tai tėra laikina pergalė, mat alavo purkštuko sklendė dabar vibruoja 300 Hz dažniu – tai kritinis rezonansas, galintis bet kurią akimirką išardyti visą optinį bloką.
Ši krizinė pusiausvyra išlaikoma tik logika ir improvizacija, temperatūrai svyruojant ties 1400 K riba, o aušinimo skysčio srautui esant priverstinai padidintam 15 proc., kad būtų išvengta katastrofinio lydymosi. Mes perkame sekundes iš fizikos, laukdami atsarginių detalių, kurios niekada nebus pakankamai geros, ir keliame klausimą, ar apskritai įmanoma sukurti stabilumą iš medžiagų, kurios pačios save naikina.