Vũ Nguyễn
Writer
Như đã biết, các giải pháp sản xuất chip hiện nay đều dựa vào công nghệ in thạch bản, trong đó thiết bị cốt lõi là máy in thạch bản.
Trong lĩnh vực này, ASML hiện đang chiếm hơn 80% thị phần toàn cầu, đặc biệt là ở phân khúc máy in thạch bản EUV cao cấp – loại máy mà hiện tại chỉ ASML có khả năng sản xuất.
Công nghệ EUV là yếu tố then chốt trong việc sản xuất chip dưới 7nm, vì vậy ASML đã trở thành nút thắt cổ chai đối với tất cả các công ty sản xuất chip tiên tiến trên thế giới.
Chính vì vậy, nhiều quốc gia và tổ chức đã và đang cố gắng hết sức để phá vỡ thế độc quyền của ASML, đặc biệt là vượt qua công nghệ máy in thạch bản EUV nhằm phát triển những công nghệ sản xuất chip thay thế. Nếu thành công, cục diện ngành thiết bị sản xuất chip toàn cầu có thể bị viết lại.
Thực tế, đã từng có một số giải pháp kỹ thuật được đề xuất trước đây, ví dụ như công nghệ in dấu nano NIL được Nhật Bản nghiên cứu và Canon phát triển thiết bị liên quan – được cho là có thể sản xuất chip 5nm.
Ngoài ra, Mỹ cũng đã đầu tư vào công nghệ chùm tia điện tử (EBL), được cho là có thể áp dụng trong sản xuất chip từ 5nm trở xuống.
Châu Âu có nghiên cứu công nghệ tự phát triển DSA, trong khi Nga từng đề xuất phương án sử dụng tia X – tuy nhiên, hầu hết các công nghệ này chưa cho thấy tiến triển rõ rệt hoặc chưa được thương mại hóa. Ngoại trừ giải pháp NIL của Canon được cho là đã được sử dụng trong sản xuất thực tế, các giải pháp khác phần lớn vẫn chỉ tồn tại trên lý thuyết hoặc ở giai đoạn thử nghiệm.
Tuy nhiên gần đây, tin đồn đã thành hiện thực khi Đại học Southampton (Anh) tuyên bố khai trương thành công trung tâm in thạch bản chùm tia điện tử (EBL) tiên tiến đầu tiên ở châu Âu, với độ phân giải dưới 5 nanomet.
Công nghệ này được cho là có thể dùng để sản xuất chip bán dẫn thế hệ tiếp theo mà không cần đến máy in thạch bản EUV, và đây là trung tâm in thạch bản chùm tia điện tử thứ hai trên thế giới, nhưng đầu tiên tại châu Âu.
Dẫu vậy, phiên bản công nghệ hiện tại vẫn còn hạn chế – chỉ mới hỗ trợ sản xuất trên wafer 200mm (8 inch), trong khi tiêu chuẩn công nghiệp hiện nay là 300mm (12 inch), dự kiến sẽ được nâng cấp trong thế hệ tiếp theo.
Tuy nhiên, không thể phủ nhận rằng một khi loại máy in thạch bản chùm tia điện tử này khắc phục được các vấn đề về năng suất và độ chính xác, ASML sẽ thực sự gặp rắc rối. Khi đó, vị thế độc quyền của họ sẽ bị lung lay, và ngành công nghiệp chip toàn cầu chắc chắn sẽ trải qua một đợt tái cấu trúc sâu rộng.
Đối với Trung Quốc, điều này có vẻ là tin tốt – bởi nhiều công nghệ và sản phẩm mới đã bắt đầu xuất hiện, mở ra thêm lựa chọn. Nhưng điểm then chốt nằm ở chỗ: những công nghệ này đều không phải của Trung Quốc. Dù các quốc gia khác có sản phẩm, nhưng chưa chắc họ sẽ bán cho Trung Quốc. Vì vậy, Trung Quốc tin rằng họ vẫn phải tiếp tục nỗ lực không ngừng, chỉ khi làm chủ được công nghệ, mới có thể tránh khỏi nguy cơ bị kìm hãm và lệ thuộc.
Trong lĩnh vực này, ASML hiện đang chiếm hơn 80% thị phần toàn cầu, đặc biệt là ở phân khúc máy in thạch bản EUV cao cấp – loại máy mà hiện tại chỉ ASML có khả năng sản xuất.
Công nghệ EUV là yếu tố then chốt trong việc sản xuất chip dưới 7nm, vì vậy ASML đã trở thành nút thắt cổ chai đối với tất cả các công ty sản xuất chip tiên tiến trên thế giới.
Chính vì vậy, nhiều quốc gia và tổ chức đã và đang cố gắng hết sức để phá vỡ thế độc quyền của ASML, đặc biệt là vượt qua công nghệ máy in thạch bản EUV nhằm phát triển những công nghệ sản xuất chip thay thế. Nếu thành công, cục diện ngành thiết bị sản xuất chip toàn cầu có thể bị viết lại.
Thực tế, đã từng có một số giải pháp kỹ thuật được đề xuất trước đây, ví dụ như công nghệ in dấu nano NIL được Nhật Bản nghiên cứu và Canon phát triển thiết bị liên quan – được cho là có thể sản xuất chip 5nm.
Ngoài ra, Mỹ cũng đã đầu tư vào công nghệ chùm tia điện tử (EBL), được cho là có thể áp dụng trong sản xuất chip từ 5nm trở xuống.
Châu Âu có nghiên cứu công nghệ tự phát triển DSA, trong khi Nga từng đề xuất phương án sử dụng tia X – tuy nhiên, hầu hết các công nghệ này chưa cho thấy tiến triển rõ rệt hoặc chưa được thương mại hóa. Ngoại trừ giải pháp NIL của Canon được cho là đã được sử dụng trong sản xuất thực tế, các giải pháp khác phần lớn vẫn chỉ tồn tại trên lý thuyết hoặc ở giai đoạn thử nghiệm.
Tuy nhiên gần đây, tin đồn đã thành hiện thực khi Đại học Southampton (Anh) tuyên bố khai trương thành công trung tâm in thạch bản chùm tia điện tử (EBL) tiên tiến đầu tiên ở châu Âu, với độ phân giải dưới 5 nanomet.
Công nghệ này được cho là có thể dùng để sản xuất chip bán dẫn thế hệ tiếp theo mà không cần đến máy in thạch bản EUV, và đây là trung tâm in thạch bản chùm tia điện tử thứ hai trên thế giới, nhưng đầu tiên tại châu Âu.
Dẫu vậy, phiên bản công nghệ hiện tại vẫn còn hạn chế – chỉ mới hỗ trợ sản xuất trên wafer 200mm (8 inch), trong khi tiêu chuẩn công nghiệp hiện nay là 300mm (12 inch), dự kiến sẽ được nâng cấp trong thế hệ tiếp theo.
Tuy nhiên, không thể phủ nhận rằng một khi loại máy in thạch bản chùm tia điện tử này khắc phục được các vấn đề về năng suất và độ chính xác, ASML sẽ thực sự gặp rắc rối. Khi đó, vị thế độc quyền của họ sẽ bị lung lay, và ngành công nghiệp chip toàn cầu chắc chắn sẽ trải qua một đợt tái cấu trúc sâu rộng.
Đối với Trung Quốc, điều này có vẻ là tin tốt – bởi nhiều công nghệ và sản phẩm mới đã bắt đầu xuất hiện, mở ra thêm lựa chọn. Nhưng điểm then chốt nằm ở chỗ: những công nghệ này đều không phải của Trung Quốc. Dù các quốc gia khác có sản phẩm, nhưng chưa chắc họ sẽ bán cho Trung Quốc. Vì vậy, Trung Quốc tin rằng họ vẫn phải tiếp tục nỗ lực không ngừng, chỉ khi làm chủ được công nghệ, mới có thể tránh khỏi nguy cơ bị kìm hãm và lệ thuộc.