Trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển, cuộc đua sản xuất chip trở nên nóng bỏng hơn bao giờ hết. Các công ty đang nỗ lực không ngừng để tạo ra những cỗ máy quang khắc tiên tiến, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Trong đó, ASML, một công ty có trụ sở tại Hà Lan, đang dẫn đầu trong lĩnh vực này với những sản phẩm công nghệ đột phá.
ASML và Vị Thế Thống Trị
ASML hiện đang chiếm lĩnh thị trường máy quang khắc, thiết bị không thể thiếu trong quy trình sản xuất chip. Công ty này là đơn vị duy nhất cung cấp công nghệ in thạch bản cho các vi xử lý có quy trình dưới 5 nm, điều này khiến cho ASML trở thành một phần không thể thiếu trong chuỗi cung ứng chip toàn cầu.
Ý Nghĩa Của Kích Thước Chip
Kích thước bóng bán dẫn trên mỗi vi xử lý được đo bằng nanomet (nm), và kích thước càng nhỏ thì số lượng bóng bán dẫn càng nhiều, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của chip. Ví dụ, chip 5 nm của TSMC có thể chứa tới 173 triệu bóng bán dẫn trên mỗi milimet vuông, cho thấy sự tiến bộ vượt bậc trong công nghệ chế tạo chip.
Cuộc Chiến Công Nghệ Toàn Cầu
Máy quang khắc siêu cực tím (EUV) mới nhất của ASML có giá lên tới 380 triệu USD và nặng 150 tấn, tương đương với hai máy bay Airbus A320. Tuy nhiên, sự thống trị của ASML cũng khiến công ty này trở thành mục tiêu trong cuộc chiến công nghệ toàn cầu, đặc biệt là từ phía Mỹ, nhằm ngăn chặn việc xuất khẩu máy móc cho các nhà sản xuất chip tại Trung Quốc.
Đối Thủ Cạnh Tranh
Trong khi ASML dẫn đầu, nhiều công ty khác cũng đang tìm cách phát triển công nghệ riêng để giảm sự phụ thuộc vào ASML. Trung Quốc, chẳng hạn, đang đầu tư mạnh mẽ vào việc phát triển hệ thống quang khắc nội địa, với công ty SMEE đang tiến gần đến việc sản xuất chip 28 nm bằng công nghệ DUV.
Thách Thức Trong Việc Phát Triển Công Nghệ Mới
Phát triển một hệ thống EUV không phải là điều dễ dàng. Theo chuyên gia Jeff Koch, Trung Quốc không chỉ cần làm chủ công nghệ ánh sáng EUV mà còn phải xây dựng một chuỗi cung ứng phức tạp với hơn 5.000 nhà cung cấp. Điều này cho thấy sự khó khăn trong việc cạnh tranh với ASML.
Giải Pháp Từ Các Công Ty Khác
Canon và Nikon cũng đang tìm kiếm giải pháp riêng cho mình. Canon đang phát triển công nghệ Nanoimprint Lithography (NIL), cho phép in trực tiếp mẫu mạch lên tấm wafer với chi phí thấp hơn khoảng 40% so với máy EUV của ASML. Tuy nhiên, công nghệ này cũng gặp phải những thách thức riêng trong quá trình sản xuất.
Tiềm Năng Của Công Nghệ NIL
NIL đã chứng minh được khả năng của mình trong các lĩnh vực khác như sản xuất màn hình smartphone. Công nghệ này có thể tồn tại song song với EUV, thực hiện các khâu sản xuất giá rẻ và tiến tới các chi tiết tinh xảo hơn trong tương lai.
Đầu Tư Vào Công Nghệ Mới
Đầu năm nay, Mỹ đã đầu tư gần một tỷ USD vào trung tâm EUV Accelerator với mục tiêu phát triển máy EUV tiên tiến. Điều này cho thấy sự quyết tâm của Mỹ trong việc cạnh tranh với ASML và duy trì vị thế dẫn đầu trong ngành công nghiệp bán dẫn.
Công Nghệ Của ASML
Cỗ máy quang khắc của ASML sử dụng công nghệ khẩu độ số lớn (High-NA EUV), hoạt động bằng cách bắn 50.000 giọt thiếc nóng chảy vào buồng chân không. Quá trình này tạo ra plasma nóng, phát ra tia cực tím với bước sóng cực ngắn, cho phép in các chi tiết nhỏ trên chip.
Thách Thức Trong Tương Lai
Dù đã sở hữu công nghệ tiên tiến, ASML vẫn đặt mục tiêu thu nhỏ hơn nữa bước sóng để sản xuất chip với quy trình thấp hơn. Điều này đồng nghĩa với việc cần nhiều gương hơn, làm tăng trọng lượng và tiêu thụ điện năng, đồng thời tạo ra tiếng ồn lớn trong quá trình sản xuất.
Cuộc đua công nghệ trong ngành sản xuất chip đang diễn ra sôi nổi, với nhiều thách thức và cơ hội cho các công ty. Sự phát triển của công nghệ quang khắc sẽ quyết định tương lai của ngành công nghiệp bán dẫn, và ASML vẫn đang dẫn đầu trong cuộc đua này.
