Bước tiến ở công đoạn then chốt
Theo các thông tin từ The Infomation, Trung Quốc đã bắt đầu sản xuất hàng loạt máy DUV ngâm do nước này tự phát triển. Một doanh nghiệp có vốn nhà nước tại Thượng Hải được cho là đang dẫn dắt nỗ lực này. Các máy đầu tiên dự kiến được cung cấp cho một số nhà sản xuất chip lớn của Trung Quốc như SMIC, Hua Hong Semiconductor và ChangXin Memory Technologies. Đây được xem là bước đột phá trong việc chế tạo các thiết bị sản xuất chip – lĩnh vực vốn từ lâu bị chi phối bởi công ty ASML Holding NV của Hà Lan.
Quang khắc là công đoạn dùng ánh sáng để in các mẫu mạch siêu nhỏ lên tấm silicon làm nền để sản xuất chip (wafer). Có thể hình dung đây là quá trình “in bản vẽ” của mạch điện tử lên bề mặt vật liệu trước khi trải qua nhiều công đoạn xử lý tiếp theo để trở thành con chip hoàn chỉnh.
DUV, viết tắt của deep ultraviolet hay tia cực tím sâu, là nhóm công nghệ quang khắc được sử dụng rộng rãi để sản xuất nhiều loại chip cho ôtô, thiết bị gia dụng, cảm biến, thiết bị công nghiệp và y tế. DUV ngâm là phiên bản cao hơn của DUV thông thường: một lớp nước được đặt giữa thấu kính và wafer để tăng khả năng hội tụ ánh sáng, từ đó in được những chi tiết mạch nhỏ và phức tạp hơn.
Các thông tin công bố cho thấy sản lượng giai đoạn đầu còn hạn chế, với kế hoạch khoảng 5 máy trong năm 2026 và khoảng 20 máy trong năm 2027. Quy mô này vẫn rất nhỏ nếu so với thị trường thiết bị bán dẫn toàn cầu, nhưng có ý nghĩa chiến lược vì máy quang khắc là một trong những điểm nghẽn lớn nhất trong tham vọng tự chủ chip của Trung Quốc.
Song, có thể thấy nếu các máy DUV ngâm nội địa vận hành ổn định trong sản xuất khối lượng lớn, các hãng chip Trung Quốc có thể giảm dần sự phụ thuộc vào thiết bị nhập khẩu ở một số công đoạn.
ASML chịu sức ép, nhưng lợi thế EUV chưa bị thay thế
ASML của Hà Lan hiện là doanh nghiệp duy nhất cung cấp máy quang khắc EUV (tia cực tím cực hạn). EUV cần thiết để sản xuất những chip tiên tiến nhất, chẳng hạn chip xử lý trí tuệ nhân tạo và bộ xử lý điện thoại cao cấp. Các hệ thống này có kích thước rất lớn, giá có thể vượt 200 triệu USD mỗi máy, trong khi máy DUV ngâm có giá gần 90 triệu USD.
Thực tế, Trung Quốc đang không thể tiếp cận máy EUV của ASML do các biện pháp kiểm soát xuất khẩu. Các hạn chế bắt đầu từ việc ngăn ASML bán máy EUV cho Trung Quốc, sau đó mở rộng sang một số dòng DUV ngâm tiên tiến. Vì vậy, Trung Quốc vẫn phải dựa vào máy DUV cũ hơn, đồng thời tìm cách phát triển thiết bị nội địa.
Song, thị trường Trung Quốc vẫn có ý nghĩa lớn với ASML. Doanh thu từ Trung Quốc chủ yếu gắn với máy DUV và các dịch vụ liên quan, bởi doanh nghiệp Hà Lan không được phép bán hệ thống EUV cho khách hàng tại quốc gia này.
Bởi vậy, sự xuất hiện của DUV ngâm nội địa có thể tạo rủi ro cạnh tranh lâu dài cho mảng DUV của ASML tại Trung Quốc, nhất là khi khách hàng Trung Quốc có thêm lựa chọn thay thế. Tuy nhiên, điều này chưa đồng nghĩa ASML mất lợi thế công nghệ tổng thể, vì năng lực của máy Trung Quốc chưa được xác minh độc lập ở quy mô sản xuất lớn, còn ASML vẫn độc quyền thương mại ở EUV.
Theo các chuyên gia phân tích, công nghệ DUV ngâm không phải con đường đơn giản để thay thế EUV. Các hãng sản xuất chip có thể dùng kỹ thuật multi-patterning, tức in chồng nhiều lớp mẫu mạch để tạo chi tiết nhỏ hơn trên nền công nghệ DUV. Đổi lại, quy trình này cần nhiều bước hơn, làm tăng chi phí, giảm hiệu suất sản xuất và tăng nguy cơ sai lệch khi căn chỉnh các lớp mạch.
Cùng với đó, Trung Quốc cũng đang nghiên cứu EUV. Một số nguồn tin cho biết các nhà khoa học và kỹ sư Trung Quốc đã phát triển nguyên mẫu EUV với sự tham gia của các cựu kỹ sư từng làm việc cho ASML. Tuy nhiên, nguyên mẫu này mới ở giai đoạn thử nghiệm, chưa được xác nhận có khả năng sản xuất chip thương mại.
Tác động tới Nvidia và chuỗi cung ứng
Đối với các công ty chip phương Tây như Nvidia, rủi ro không nằm ở việc máy DUV của Trung Quốc lập tức thay thế thiết bị EUV hay tạo ra chip AI ngang cấp ngay trong ngắn hạn. Rủi ro lớn hơn là nếu năng lực tự chủ thiết bị và sản xuất chip của Trung Quốc tăng lên, khách hàng trong nước có thể ít phụ thuộc hơn vào các sản phẩm công nghệ cao đang bị kiểm soát xuất khẩu.
Việc các hãng Trung Quốc có thêm năng lực sản xuất chip bằng thiết bị trong nước có thể làm giảm một phần nhu cầu chờ mua chip hoặc thiết bị phương Tây bị hạn chế xuất khẩu. Mức độ tác động phụ thuộc vào chất lượng chip, chi phí sản xuất, năng lực giao hàng và việc thiết bị DUV nội địa có vận hành tin cậy hay không.
Diễn biến trên có thể làm cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc tiếp tục căng thẳng. Trước đó, một nhóm nghị sĩ lưỡng đảng tại Mỹ đã đề xuất mở rộng các hạn chế xuất khẩu thiết bị sản xuất chip sang Trung Quốc, trong đó có khả năng hạn chế bán hoặc bảo dưỡng máy DUV ngâm cho các hãng chip lớn của Trung Quốc.
Trong ngắn hạn, khả năng Trung Quốc tự sản xuất một số máy DUV ngâm chủ yếu tạo thêm lựa chọn cho ngành chip nội địa. Trong dài hạn, nếu thiết bị có thể đạt độ tin cậy cao và được triển khai rộng rãi, bước tiến này có thể làm thay đổi phần nào thị trường thiết bị bán dẫn, nơi ASML lâu nay giữ vị trí đặc biệt quan trọng. Nhưng khoảng cách với EUV và công nghệ sản xuất chip tiên tiến nhất vẫn còn đáng kể, trong khi việc sản xuất ổn định ở quy mô lớn sẽ là phép thử quyết định đối với tham vọng bán dẫn của Trung Quốc.
